Små levande organismer som lyser i vatten. Glödande djuphavsdjur

Vem av oss har inte läst Arthur Conan Doyles berättelse "The Hound of the Baskervilles", som berättar om en lysande mördarhund som förföljde familjen Baskerville. Blodet blir kallt och det blir väldigt läskigt...

När natten faller och ett fruktansvärt tjut hörs igen nära slottet, och sedan plötsligt ett stort skrämmande varelse– det betyder att någon i Baskerville-familjen igen kommer att dödas. Men när vi läste detta förstod vi att hunden som lyser i mörkret är ett påhitt av Conan Doyles fantasi i verkligheten, detta kan helt enkelt inte hända. Men vi hade fel. Åren gick, och forskare olika länder lärt sig att föda upp djur som lyser i mörkret: grisar, möss, katter, hundar, kaniner, fiskar och apor.

Sådana experiment utförs inte för skojs skull eller för skojs skull, utan för att studera utvecklingen av sjukdomar och för att hitta de mest optimala metoderna för att behandla dem.

Grisar liknar till exempel människor i många avseenden: storleken på hjärtat och cirkulationssystemet, nivån av hemoglobin i blodet, antalet röda blodkroppar och blodgrupper och matsmältningsprocesserna. Och till och med huden på grisar liknar mänsklig hud! Otroligt många likheter! Apor, förmodligen våra förfäder, har till och med ett mycket mindre antal genetiska matchningar med människor. Hur kan du inte dra nytta av detta!

Kinesiska forskare var de första som utvecklade lysande grisar. De injicerade i suggans kropp, eller snarare i embryot, ett fluorescerande protein som tagits från en manet som kan lysa i mörkret. Experimentet var en framgång och som ett resultat föddes charmiga lysande smågrisar, i dagsljus med en grönaktig nyans på hud, ögon, nosar, tänder, hovar och till och med allt. inre organ, och om du lyser ultraviolett ljus på dem, kommer de att lysa som ljus!

Glöd på cellnivå, utan att skada djurets kropp, låter dig övervaka alla processer som sker i kroppen. Den enda utrustningen du behöver är ett mikroskop med ultraviolett belysning.

Denna metod används för att övervaka kroppen efter transplantation av stamceller, som har förmågan att förvandlas till celler i det organ som de transplanterades till. Införandet av självlysande grisceller gör det möjligt att spåra hela deras väg i kroppen genom glöd.

Likheten mellan grisen och människokroppen kan i framtiden göra det möjligt att föda upp donatorsvin för organtransplantationer till behövande, men än så länge är det inte helt möjligt. Forskare har inte kunnat föda upp en gris som är genetiskt lik människor, så vävnadstransplantation resulterar i avstötning.

Ett annat problem är att det finns väldigt få friska glödande grisar, och att föda upp dem är svårt. Smågrisar föds ofta antingen döda eller med allvarliga patologier. Forskare hoppas att glödande grisar kan få avkomma som också kan glöda. Och vi måste fortfarande ta reda på om de glödande grisdonatorerna kommer att infektera människor med några av deras "gris"-sjukdomar.

Liknande experiment utförs med andra djur: katter, apor, etc. En sjukdom "utlöses" i deras kropp, vilket också kan påverka en person, och sedan, när de observerar utvecklingen av sjukdomen från glöden, försöker de bota djuret med hjälp av vissa tekniker och mediciner. Om djuret återhämtar sig betyder det att botemedlet som hittas kan hjälpa människor i framtiden.

Protein från maneter har också använts i försök med malariamyggor: lyckades föda fram hanmyggor med glödande könsorgan som inte kan fortplanta sig. De sorterades bort från honorna (ingenting glöder på dem) och släpptes. Som ett resultat av ersättningen av vanliga malariahanmyggor med lysande, minskade deras befolkning.

Många organismer i växt- och djurvärlden är kapabla att avge ljus. På just nu Det finns cirka 800 arter av sådana djur, av vilka några tillhör djuphavsinvånare.

Dessa är encelliga (nattljus), coelenterater ( havsfjädrar, hydroider, maneter, sifonoforer), ctenoforer, olika kräftdjur, blötdjur (särskilt djuphavsbläckfiskar), maskar och tagghudingar. Men vi bör inte glömma fisken, ett utmärkt exempel på det är sportfiskare.

Det finns inte tillräckligt med tid för att prata om allt "glödande i natten", så vi bestämde oss för att sammanställa de 10 mest intressanta lysande representanterna för djuphavsvärlden.

Havspennan tillhör gruppen fjäderliknande kalkpolyper. Kända för sin förmåga att glöda. Glöd är polypens reaktion på olika stimuli. Distribuerad i tropiska och subtropiska vatten Atlanten Och Medelhavet. Bosätta sig i kolonier på sandigt eller lerigt havsbotten. De livnär sig på plankton och organiskt material. De växer upp till 40 centimeter (övre och nedre delar), men på ytan överstiger deras "fjäder" inte 25 centimeter. Totalt finns det cirka 300 arter.

Yxfisken lever på 200-600 meters djup, men vissa exemplar kan hittas på upp till 2 kilometers djup. Tack vare sin smala svans och breda, platta kropp ser de ut som en yxa. Det är därför de fick sitt namn. De växer inte mer än 7-8 centimeter. Rovdjur. Fotoforer (luminescerande organ) finns på buken. Under glöden, för fiskar som lever vidare större djup, hans siluett blir suddig. Därför tjänar förmågan att glöda i dessa fiskar för kamouflage, och inte för att locka byten, till exempel, som sportfiskare. Hatchet fish kan justera intensiteten på sin glans.

Varje representant för denna typ av marina ryggradslösa djur har "kammar" - åsplattor, som är buntar av cilia limmade ihop. Storlekarna är mycket varierande - från 2-2,5 mm till 3 m (till exempel Venus bälte (Cestum Veneris)). Kroppen är som en påse, i ena änden av vilken det finns en mun och i den andra balansorganen. Ctenophores har inga stickande celler, så mat fångas direkt av munnen eller av jakttentakler (i ctenophores av Tentaculata-klassen). De är hermafroditer. De livnär sig på plankton, fiskyngel och andra ctenoforer.

Bombmaskar har upptäckts i Stilla havet– utanför Filippinernas, Mexikos och USA:s kust. De bor på ett djup av 1,8 till 3,8 kilometer. Deras kropp består av segment och borst fästa vid dem. De simmar väldigt bra. De gör detta med hjälp av vågliknande rörelser i kroppen. De växer från 2 till 10 centimeter långa.

Deras huvudsakliga försvarsmetod är lanseringen av "bomber" - enkla säckar fyllda med hemolymfa - ett ämne som är "blodet" hos ryggradslösa djur. När en fiende närmar sig separeras dessa bomber från masken och börjar lysa upp.

Den lever på 500-1000 meters djup. Den är bokstavligen prickad med fotoforer av olika storlekar, mest som är placerad framför ögonen (på ögonlocken och även in ögongloben). Ibland smälter de samman till kontinuerliga lysande ränder som omger ögat. Han kan justera intensiteten på sina "strålkastare". Den livnär sig på fisk och olika ryggradsdjur. Har en bläckpåse.

6. Jätte djuphavsbläckfisk Taningia danae

Detta är den största självlysande bläckfisken. Känd för vetenskapen Exemplaret når en längd av 2,3 meter och väger cirka 60 kilo. Den lever i tropiska och subtropiska vatten på ett djup av cirka 1000 meter. Aggressivt rovdjur. Förföljningshastigheten är 2,5 meter per sekund. Innan han attackerar, avger bläckfisken korta ljusglimt med hjälp av speciella organ placerade på dess tentakler. Det finns flera antaganden om varför han behöver dessa ljusblixtar:

1. De hjälper bläckfisken att blinda sitt byte;
2. låter dig mäta avståndet till målet;
3. eller är en del av uppvaktning.

En ljus representant för djuphavet glödande fisk. En av de mest läskig fisk i världen. Lever på upp till 3000 meters djup. Utmärkande dragär en process på huvudet av honor, i slutet av vilken det finns en säck med lysande bakterier. Det fungerar som bete för andra djuphavsfiskar. Marulk livnär sig också på kräftdjur och bläckfiskar. Väldigt frossande.

Med mer detaljerad information Du kan ta reda på om dessa fiskar.

Dessa är djuphavsräkor. Deras fotoforer är belägna på kroppen och i speciella områden av levern, som är synliga genom kroppens integument. Dessa räkor är också kapabla att släppa ut en glödande vätska som skrämmer bort motståndare. Dessutom hjälper denna glöd dem att hitta varandra under häckningssäsongen. Varje art av dessa räkor har vissa lysande områden. Detta hjälper dem att skilja mellan varandra.

9. Helvetisk vampyr eller helvetisk vampyrbläckfisk (lat. Vampyroteuthis infernalis)

Bild 2

Bioluminescens är levande organismers förmåga att glöda, som uppnås självständigt eller med hjälp av symbionter. Ljus skapas i mer högutvecklade organismer i speciella lysande organ (till exempel i fiskars fotoforer), i encelliga eukaryoter - i speciella organeller och i bakterier - i cytoplasman. Det visade sig att det inte finns i naturen glödande växter, men det finns glödande bakterier och svampar. VAD ÄR BIOLUMINESCENS? Svampbakterier

Bild 3

VAD ÄR BIOLUMINESCENS? Namnet "bioluminescens" betyder bokstavligen "svag levande glöd." Bioluminescens är baserad på kemiska processer där den frigjorda energin frigörs i form av ljus. Effektiviteten av levande glöd är fantastiskt hög: den når 80-90%. Manet Fiskarna Firefly

Bild 4

VAD ÄR BIOLUMINESCENS? Frekvensen av det emitterade ljuset, det vill säga dess färg, beror på energin hos ljuskvantumet (fotonen). Koraller Ansjovis

Bild 5

VAD ÄR BIOLUMINESCENS? Bland landlevande djur är förmågan att glöd snarare undantaget från regeln, men bland marina djur är den utbredd. Efter nummer lysande arter bland ryggradslösa djur är ledarna coelenterates (mjuka koraller, havsfjädrar, djuphavsmaneter) och bläckfiskar(bläckfisk och bläckfisk), och bland chordater - manteldjur (salper och brandlusar), såväl som fiskar. Salpa bläckfisk

Bild 6

VAD ÄR BIOLUMINESCENS? Bland de sötvattensbioluminescerande arterna som är kända är Nya Zeeland gastropod Latia neritoides och ett antal bakterier. Bland jordlevande organismer glöd enskilda arter svamp, daggmaskar, sniglar, tusenfotingar och insekter. Latia neritoides Glödsnigel Eldfluga

Bild 7

HISTORIA OM UPPTÄCKTEN AV BIOLUMINESCENS Denna berättelse började den 4 januari 1761, när ett danskt örlogsfartyg fraktade en vetenskaplig expedition från Köpenhamn till Smyrna, en av deltagarna var zoologen Forskol. En dag i början av mars, när fartyget seglade med Nordsjön, märkte passagerarna ett konstigt sken i vattnet. Anledningen visade sig vara maneter, "kan lysa inuti."

Bild 8

HISTORIA OM UPPTÄCKTEN AV BIOLUMINESCENS När maneter stördes glödde de starkt med grönt fosforescerande ljus. Forskol bevarade flera exemplar av maneter i alkohol och skrev på latin i sin resedagbok: "när de blir irriterade och dödade, lyser de."

Bild 9

HISTORIA OM UPPTÄCKTEN AV BIOLUMINESCENS Havets glöd har förblivit en av de största mysterier hav. Forskare försökte förklara detta fenomen med lyset av fosfor som finns i vattnet, och elektriska urladdningar, som härrör från friktionen mellan vatten- och saltmolekyler, och det faktum att natthavet frigör solens energi som absorberas under dagen. Det har nu fastställts att havets glöd orsakas av biologiska skäl, varav den främsta är massreproduktionen av vissa självlysande arter av organismer som utgör en betydande del av planktonet i världshavet. Bioluminescerande plankton Ctenophore

Bild 10

FYSIKALISKA OCH KEMISKA EGENSKAPER HOS BIOLUMINESCENS I bakterier är luminiscerande proteiner utspridda i cellen i encelliga eukaryota organismer, de finns i membranomgivna vesiklar i cytoplasman. Hos flercelliga djur sänds ljus vanligtvis ut av speciella celler som kallas fotocyter. Fotocyter från coelenterater och andra primitiva djur lyser kontinuerligt eller i flera sekunder efter mekanisk eller kemisk stimulering. Hos djur med utvecklad nervsystemet den kontrollerar funktionen hos fotocyter, slår på och av dem som svar på yttre stimuli eller förändringar inre miljö kropp. Lantern Eye Cone

Bild 11

BIOLUMINESCENS HOS DJUPHAVSFISKAR Hos många djuphavsbläckfiskar är kroppen målad med ett mönster av flerfärgade ljusfläckar, och fotoforerna är mycket komplexa, som en lysande en endast i i rätt riktning spotlights med reflexer och linser. Marulk

Bild 12

INTRESSANT ANVÄNDNING AV BIOLUMINESCENS Ljusblixtar skrämmer bort rovdjur från maneter, ctenoforer och andra hjälplösa och känsliga varelser. Koraller och andra koloniala djur lyser som svar på mekanisk stimulering, och deras ostörda grannar börjar också flimra.

Bild 13

EN INTRESSANT TILLÄMPNING AV BIOLUMINESCENS De insektsätande larverna från Nya Zeelands Arachnocampa-myggor väver ett fångstnät och belyser det med sina egna kroppar och lockar till sig insekter.

Bild 14

INTRESSANT ANVÄNDNING AV BIOLUMINESCENS Brasilien och Uruguay är hem för rödbruna eldflugor med rader av klargröna ljus längs kroppen och en klarröd glödlampa på huvudet. Det finns fall när läkare utförde operationer i ljuset av eldflugor som hälldes i en flaska.

Bild 15

INTRESSANT TILLÄMPNING AV BIOLUMINESCENS Den mest slående tillämpningen av bioluminescens är skapandet av transgena växter och djur. Den första musen med GFP-genen insatt i kromosomerna skapades 1998.

Den första lysande fisken skapades av den taiwanesiska vetenskapsmannen Dr Zhiyuan Gong 2001.

Visa alla bilder Ercinia latinskt namnfåglar i den hercyniska skogen vars fjädrar lyser på nattenär latinsk namnvariant av Hercinia, fågel i Hercynian skog i Tyskland med fjädrar som lyser på natten

Latinskt namn för en fågel i den hercyniska skogen vars fjädrar lyser på natten fåglar i den hercyniska skogen vars fjädrar lyser på nattenHercyniafåglar i den hercyniska skogen vars fjädrar lyser på nattenHercynia

Latinskt namn för en fågel i den hercyniska skogen vars fjädrar lyser på natten Denna legend började med Plinius den äldre i kort meddelande

i bok 10 i hans "Natural History":

I Hercynian Forest i Tyskland, fick vi veta, finns det konstiga fåglar vars fjädrar lyser som eld på natten.

Plinius den äldre "Naturhistoria" X. LXVII. 132

I Hercynian Forest finns fåglar vars fjäderdräkt lyser i mörkret och ger ljus som sprider natten som råder i snåret. Därför försöker lokala invånare att rikta sina nattliga utflykter på ett sådant sätt att de kan navigera efter detta ljus. De hittar också sin väg genom att kasta gnistrande fjädrar in i mörkret framför sig.

Solin ”Samling av sevärdheter”, 20, 6-7

Isidore av Sevilla upprepade Solins uppgifter, men med undantag för att resenärer som går genom den tyska skogen på natten inte längre kastar fjädrar framför sig; nu flyger själva fåglarna framför den som går och lyser upp hans väg med sina lysande vingar. Isidore namnger fåglarna ercinias (Hercyniae) och härleder detta namn från Hercynian Forest (Hercynio) - ett namn som möjligen myntats av Isidore själv.

Med tiden föll dessa fåglar in i samlingen av meddelanden som absorberades från "Etymologies" av medeltida bestiarier. I den andra familjens bestiarier, en fågel ercinia- en vanlig gäst, men bestiarierna lade inte till några ytterligare funktioner till denna fågel, regelbundet och nästan ordagrant upprepade Isidore.

I "kosmografin" av Etik Istrian (VII århundradet) ändrade dessa fåglar oväntat sin lokalisering och visade sig vara invånare inte i Hercynian-skogen, utan i Hyrcanian-skogen i Kaspiska regionen. I Ethicus ser den hyrkaniska skogen malplacerad ut, eftersom han innan dess beskriver nordliga regioner. Troligtvis var detta ett vanligt misstag, men det bar frukt och ett antal medeltida författare placerade dessa fåglar i områden nära Kaspiska havet.

Ett märkligt skede i utvecklingen av legenden om lysande fåglar registrerades av Hugo av Saint-Victor, som beskrev en stor världskarta av Ebstfors-typ 1030-1035. I rymden "tillsammans norra havet, mellan Donau och detta hav," Hugo, i synnerhet, såg en viss udde bebodd av Gelonerna, som täcker sig med huden av sina fiender, sedan goterna, cynocefalerna och sedan kazarerna, Gazari och "en skog av hästar med glödande fåglar", saltus equinus, habens aves fulgore perspicvas (definition av "häst", eqinus - tydligen en förvanskning av Hercinus.

Chekin, L.S. "Kartografi över den kristna medeltiden. VIII-XIII århundraden."

Honorius av Augustodon på 1100-talet går ännu längre och från den helt uppfunna "Hyrcanian Forest" producerar han hela regionen Hyrcania och placerar själva Hyrcania väster om Bactria:

Här börjar Hyrcania, uppkallad efter Hyrcanian Forest, där det finns fåglar vars fjädrar lyser om natten.

Honorius av Augustodon "Om världens bild", I.XIX

Det finns en hypotes om att början på denna legend kan ha varit den ljusa fjäderdräkten på vaxvingens svans.

För första gången nämndes dessa fåglar av Plinius den äldre(23-79 e.Kr.):

Hos Hercynio Germaniae saltu invisitata genera alitum accepimus, quarum plumae ignium modo conluceant noctibus.

Gaius Plinius Secundus "Naturalis Historia", VIII.123-124

Vi har fått höra om konstiga sorters fåglar i Hercynian Forest i Tyskland vars fjädrar lyser som eldar på natten.

På 3-talet e.Kr. Solin utökade denna korta redogörelse till en hel historia:

Saltus Hercynius aves gignit, quarum pennae per obscurum emicant et interlucent, quamvis obtenta nox denset tenebras. unde homines loci illius plerumque nocturnos excursus sic destinant, ut illis utantur ad praesidium itineris dirigendi, praeiactisque per opaca callium rationem viae moderentur indicio plumarum refulgentium.

Cajus Julius Solinus "Collectanea rerum memorabilium", 20, 3

Skogen i Hertswald föder byrds, vars fjädrar lyser och lyser i mörkret, fastän natten aldrig är så nära och grym. Och därför lägger män i det landet till största delen sina utgångar om natten, så att de kan vända sig till dig för att få hjälp att styra deras resa: och kasta dem framför dem på era öppna stigar, så ska ni hitta hur de kan hålla sig av fjädrarnas glystring, som visar dem vilken väg de ska gå.

Det utmärkta och trevliga arbetet av Iulius Solinus Polyhistor...

Isidore av Sevilla upprepade allt skrivet av Solin förutom resenärens modus operandi med fjädrar av denna fågel. Namn Hercynia första gången förekommer också i "Etymologies".

Glöd anses vara ett vanligt fenomen i naturen. Därför finns förmågan att avge ljus genom en enkel kemisk reaktion, eller bioluminescens, i minst 50 olika typer svamp, eldflugor och till och med skrämmande havsdjur. Med denna reaktion glödande varelser De har många fördelar för sig själva: de driver bort rovdjur, lockar till sig byten, gör bort sina celler från syre eller klarar helt enkelt av tillvaron i det eviga mörkret i havets djup.

På ett eller annat sätt är luminescens ett av livets mest geniala verktyg, och vi kommer att presentera dig en lista över de mest ovanliga och konstiga varelserna som kan lysa i mörkret. Många av dessa arter visas för närvarande på American Museum of Natural History i New York.

Hona och hane marulk

Helvetes bläckfisk

Glödande maneter

Vad ovanligt och fantastiska varelser inte finns i havet eller i havets djup. Följande grönkantade lila varelser lever i Stilla havet utanför kusten Nordamerika. Dessa maneter kan generera två typer av glöd samtidigt. Bioluminescent har ett lila-blått sken och produceras av en kemisk reaktion mellan kalcium och protein. Och denna reaktion orsakar i sin tur en glöd runt manetens kant, bildar ett grönt fluorescerande protein och sedan ett grönt sken. Forskare använder i stor utsträckning denna egenskap hos varelsen för att studera visualiseringen av processer i kroppen.

Eldvatten

Det är säkert få som vet att det i naturen finns ett fenomen som kan jämföras med ett lysande hav. Men ingen skulle vägra att titta på havets ljusblå neonbränning med sina egna ögon. Saken är den att vattnet är fyllt med dinoflagellater, encelliga planktoniska varelser med svansar, som är utspridda över imponerande områden utanför kusten. Forskare tror att dessa varelser har bebott vår planet i en miljard år, och under de senaste årtusendena har förbryllade människor varit benägna att tillskriva detta fenomen till havsgudarnas mystiska magi.

Stor mun

För att jaga föda använder denna fisk först bioluminescens för att producera fluorescens i form av röda lampor i området nära nosen, och avger sedan röda pulser för att upptäcka räkor. När ett byte hittas skickas en upplåsningssignal och käken aktiveras. Det geniala rovdjuret utnyttjar det faktum att räkor, liksom många andra invånare i havet, inte kan känna igen rött ljus.

Systellaspis räka

Men alla räkor är inte så böjliga och lättillgängliga för rovdjur. Sistillaspisräkor har till exempel utmärkt skydd, även mot largemouth. Dessa räkor avväpnar rovdjur genom att spotta en otäck, glödande vätska från svansen mitt framför munnen.

Korallvägg

En 1 000 fot hög blodvägg gjord av glödande korall har upptäckts på Caymanöarna. Detta intressant fenomen blev möjligt på grund av det faktum att många självlysande varelser hittade tillflykt här. Många dykare tar entusiastiskt bilder av hur korallerna förvandlar sin röda färg till ett fantastiskt grönt sken.