Почему море светится? Светящиеся животные Современная «золотая рыбка» должна иметь наноразмеры и флуоресцировать зеленоватым светом.

24.06.2020

Одними из самых загадочных обитателей морских глубин, вызывающих интерес и определенное опасение, по праву могут быть названы медузы. Кто они, откуда появились, какие разновидности есть в мире, что собой представляет их жизненный цикл, так ли они опасны, как рассказывает народная молва – обо всем этом хочется узнать наверняка.

Медузы появились более 650 миллионов лет назад, их можно назвать одними из самых старейших организмов на Земле.

Около 95% тела медузы составляет вода, она же является средой их обитания. Большинство медуз живут в соленой воде, хотя встречаются виды, предпочитающие пресные водоемы. Медузы – фаза жизненного цикла представителей рода Medusozoa, «морское желе» чередуется с неподвижной бесполой фазой неподвижных полипов, от которых они образуются почкованием после созревания.

Название было введено в 18 веке Карлом Линнеем, он видел в этих странных организмах определенное сходство с мифической Медузой Горгоной, благодаря наличию щупалец, развевающихся, словно волосы. С их помощью медуза улавливает мелкие организмы, служащие ей пищей. Щупальца могут иметь вид длинных или коротких, остроконечных нитей, но все они снабжены стрекательными клетками, оглушающими добычу и облегчающими охоту.

Жизненный цикл сцифоидных: 1-11 - бесполое поколение (полип); 11-14 - половое поколение (медуза).

Светящиеся медузы

Тот, кто видел, как светится темной ночью морская вода, забыть это зрелище вряд ли сможет: мириады огоньков подсвечивают морскую глубину, переливаются, словно бриллианты. Причиной этого удивительного явления служат мельчайшие планктонные организмы, в том числе – медузы. Одной из самых красивых считают фосфорическую медузу. Встречается она не очень часто, обитая в придонной зоне недалеко от берегов Японии, Бразилии, Аргентины.

Диаметр зонтика светящейся медузы может достигать 15 сантиметров. Обитая в темных глубинах, медузы вынуждены приспосабливаться к условиям, обеспечивать себе пропитание, чтобы не исчезнуть вовсе, как вид. Интересен факт, что тела медуз не имеют мышечных волокон и не могут сопротивляться потокам воды.

Поскольку медлительным, плывущим по воле течения медузам не угнаться за подвижными рачками, мелкими рыбешками или другими планктонными обитателями, приходится идти на хитрость и вынуждать их подплывать самих, прямо к хищно распахнутому ротовому отверстию. А лучшей приманкой в темноте придонного пространства становится свет.

Тело светящейся медузы содержит пигмент – люцеферин, который окисляется под воздействием специального фермента – люциферазы. Яркий свет привлекает жертв, словно мотыльков – пламя свечи.

Некоторые виды светящихся медуз, такие как Раткея, Экворея, Пелагия обитают у поверхности воды, и, собираясь в больших количествах, они в буквальном смысле слова заставляют море гореть. Удивительная способность испускать свет заинтересовала ученых. Люминофоры были успешно выделены из генома медуз и внедрены в геномы других животных. Результаты оказались достаточно необычными: например, мыши, генотип которых был изменен таким образом, стали обрастать зелеными шерстинками.

Ядовитая медуза — Морская Оса

В наши дни известны более трех тысяч медуз, и многие из них – далеко не безобидны для человека. Стрекательные клетки, «заряженные» ядом, имеют все виды медуз. Они помогают парализовать жертву и без проблем расправиться с ней. Без преувеличения, для дайверов, пловцов, рыбаков представляет медуза, которую называют Морская оса. Основным местом обитания таких медуз являются теплые тропические воды, особенно много их возле берегов Австралии и Океании.

Прозрачные тела нежно-голубого цвета незаметны в теплой воде тихих песчаных бухт. Небольшой размер, а именно, до сорока сантиметров в диаметре, также не привлекает особого внимания. Между тем, яда одной особи хватит, чтобы отправить на небеса около полусотни человек. В отличие от своих фосфоресцирующих собратьев, морские осы могут менять направление движения, легко находя беспечных купальщиков. Яд, попавший в организм жертвы, вызывает паралич гладкой мускулатуры, в том числе, дыхательных путей. Находясь на мелководье, человек имеет небольшой шанс спастись, но, даже если медицинская помощь была оказана своевременно и человек не погиб от удушья, в местах «укусов» образуются глубокие язвы, причиняющие сильную боль и незаживающие в течение многих дней.

Опасные малютки — медузы Ируканджи

Сходным действием на человеческий организм, с той лишь разницей, что степень поражения не так глубока, обладают крохотные медузы Ируканджи, описанные австралийцем Джеком Барнсом в 1964 году. Он, как истинный ученый, ратующий за науку, испытал действие яда не только на самом себе, но и на собственном сыне. Симптомы отравления – сильная головная и мышечная боль, судороги, тошнота, сонливость, потеря сознания – сами по себе не являются смертельными, но основной риск состоит в резком повышении артериального давления у человека, который лично познакомился с Ируканджи. Если у жертвы есть проблемы с сердечно-сосудистой системой, то вероятность летального исхода довольно велика. Размер этой малютки – около 4 сантиметров в диаметре, но зато тонкие веретенообразные щупальца достигают 30-35 сантиметров в длину.

Яркая красавица — медуза Физалия

Еще одним очень опасным для человека обитателем тропических вод является Физалия – Морской кораблик. Ее зонтик раскрашен в яркие цвета: голубой, фиолетовый, пурпурный и плавает на поверхности воды, поэтому заметен издалека. Целые колонии привлекательных морских «цветов» привлекают доверчивых туристов, маня взять поскорее в руки. Вот тут-то и таится главная опасность: под водой скрываются длинные, до нескольких метров, щупальца, снабженные огромным количеством стрекательных клеток. Яд действует очень быстро, вызывая сильнейшие ожоги, паралич и нарушения в работе сердечно-сосудистой, дыхательной и центральной нервной систем. Если встреча произошла на большой глубине или просто далеко от берега, то исход ее может быть самым печальным.

Гигантская медуза Номура — Львиная грива

Настоящий гигант – Колокол Номура, которого также называют Львиной гривой за некоторое внешнее сходство с царем зверей. Диаметр купола может достигать двух метров, а вес такой «малышки» доходит до двухсот кило. Обитает на Дальнем Востоке, в прибрежных водах Японии, у берегов Кореи и Китая.

Огромный волосатый шар, попадая в рыболовные сети, повреждает их, нанося урон рыбакам и стрекая их самих при попытке освобождения. Пусть их яд не смертелен для человека, встречи с «Львиной гривой» редко проходят в дружеской обстановке.

Волосистая Цианея — самая большая медуза в океане

Одной из самых крупных медуз считают Цианею. Обитая в холодных водах, она достигает наибольших размеров. Самый гигантский образец был обнаружен и описан учеными в конце 19 века в Северной Америке: купол ее в диаметре составлял 230 сантиметров, а длина щупалец оказалась равной 36,5 метрам. Щупалец очень много, они собраны в восемь групп, в каждой из которых от 60 до 150 штук. Характерно, что и купол медузы разделен на восемь сегментов, представляя собой своеобразную восьмиугольную звезду. К счастью в Азовском и Черном море не обитает, так что можете их не опасаться, выезжая на море отдохнуть.

В зависимости от размера, меняется и окраска: крупные экземпляры окрашены в ярко-пурпурный или фиолетовый цвет, меньшие – в оранжевый, розовый или бежевый. Обитают Цианеи в поверхностных водах, редко спускаясь в глубины. Яд не опасен для человека, вызывая лишь неприятное жжение и волдыри на коже.

Употребление медуз в кулинарии

Количество медуз, обитающих в морях и океанах Земного шара поистине огромно, и ни одному из видов не грозит исчезновение. Их использование ограничивается возможностями добычи, но люди уже давно используют полезные свойства медуз в медицинских целях и наслаждаются их вкусовыми качествами в кулинарии. В Японии, Корее, Китае, Индонезии, Малайзии и других странах медуз издавна употребляют в пищу, называя их «хрустальным мясом». Польза его обусловлена большим содержанием белка, альбуминов, витаминов и аминокислот, микроэлементов. А при должном приготовлении и вкус у него очень изысканный.

Медузье «мясо» добавляют в салаты и десерты, в суши и роллы, супы и вторые блюда. В мире, где рост населения неуклонно грозит наступлением голода, особенно, в слаборазвитых странах, белок из медуз может стать хорошим подспорьем в решении данного вопроса.

Медузы в медицине

Применение медуз для изготовления лекарств характерно, в большей степени, в тех странах, где их употребление в пищу давно перестало быть предметом, вызывающим удивление. По большей части, это страны, расположенные в приморье, где медуз непосредственно добывают.

В медицине препараты, содержащие переработанные тела медуз, применяются для лечения бесплодия, ожирения, облысения и седины. Яд, добытый из стрекательных клеток, помогает справляться с заболеваниями ЛОР-органов и нормализовать кровяное давление.

Современные ученые бьются над поиском лекарственного средства, способного победить раковые опухоли, не исключая вероятность того, что в этой сложной борьбе так же помогут медузы.

Факты о медузах: ядовитые, светящиеся, самые большие медузы в мире

Светящиеся медузы

Ядовитая медуза - Морская Оса

В наши дни известны более трех тысяч медуз, и многие из них – далеко не безобидны для человека. Стрекательные клетки, «заряженные» ядом, имеют все виды медуз. Они помогают парализовать жертву и без проблем расправиться с ней. Без преувеличения, смертельную опасность для дайверов, пловцов, рыбаков представляет медуза, которую называют Морская оса. Основным местом обитания таких медуз являются теплые тропические воды, особенно много их возле берегов Австралии и Океании.

Опасные малютки - медузы Ируканджи

Яркая красавица - медуза Физалия

Гигантская медуза Номура - Львиная грива

Волосистая Цианея - самая большая медуза в океане

Употребление медуз в кулинарии

Медузы в медицине

«...Все море горит огнями. На гребнях волн играют голубые драгоценные камни. В тех местах, где весла трогают воду, загораются волшебным блеском глубокие блестящие полосы. Прикасаюсь к воде рукой, и когда вынимаю ее обратно, то горсть светящихся бриллиантов падает вниз, и на моих пальцах долго горят нежные, синеватые, фосфорические огоньки. Сегодня одна из тех волшебных ночей, про которые рыбаки говорят: "Море горит!"»
(А.И.Куприн.)

Доводилось ли вам наблюдать такую картину, когда вы отдыхали на море? Правда, удивительное явление? Сегодня я расскажу вам, почему светится море.

Способность живых существ светиться называется биолюминесценцией. Умеют светиться грибы, светлячки, некоторые виды медуз и рыб. Механизм свечения схож у всех организмов. Все они имеют люминесцирующие клетки, в которых содержится вещество – люциферин. Под действием кислорода оно окисляется, и наружу вырываются кванты света.

Биолюминесценция у медуз.

Свечение гребневика.

Cвечение прибрежных вод, так великолепно описанное Александром Куприным , вызывает фито- и зоопланктон. Это могут быть гребневики, крохотные рачки. Но чаще всего ровное и сильное свечение обусловлено массовым развитием микроскопических водорослей – динофлягеллят , а именно – планктонной водорослью Ночесветкой (Noctiluca scintillans) . Разглядеть её можно только в микроскоп. Тельце ночесветки – прозрачная клеточка с хвостом-жгутиком. Во время в литре морской воды можно обнаружить несколько миллионов клеток ночесветки! Именно благодаря этому море и горит огнями.

Водоросль Ночесветка (Noctiluca scintillans)

Массовое скопление ночесветки.

В нашей стране увидеть это волшебство природы можно в Черном, Азовском и Охотском морях. Наблюдать его лучше в тихие, теплые, темные ночи, когда после шторма наступает полный штиль. Пик свечения приходится на конец июля – сентябрь – период массового летне-осеннего развития планктона. Может быть именно поэтому Всемирный День Моря празднуют 24 сентября, когда море такое нарядное?! :) Зрелище светящего моря – одно из самых завораживающих природных явлений. Желаю, чтобы вам посчастливилось его увидеть!

Биолюминесценция (в переводе с греч. “биос” – жизнь, и лат. “люмен” – свет) – это способность живых организмов излучать свет. Это одно из самых удивительный явлений. В природе встречается не так часто. Как это выглядит? Давайте смотреть:

10. Светящийся планктон

Фото 10. Светящийся планктон, Мальдивы

Светящийся планктон в озере Гиппсленд, Австралия. Свечение это есть ни что иное, как биолюминесценция – химические процессы в организме животных, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света. Удивительное по своей природе явление биолюминесценции, посчастливилось не только увидеть, но и заснять фотографу Филу Харту (Phil Hart).

9. Светящиеся грибы

На фото изображён Panellus stipticus. Один из немногих грибов, обладающий биолюминесценцией. Этот вид грибов достаточно распространён в Азии, Австралии, Европе и Северной Америке. Растет группами на бревнах, пнях и стволах лиственных деревьев, особенно, на дубах, буках и березах.

8. Скорпион

На фото изображён скорпион, светящийся под ультрафиолетом. Скорпионы не излучают свой собственный свет, но они светятся под невидимым излучением неонового света. Всё дело в том, что в наружном скелете скорпиона имеется вещество, которое как раз и излучает свой свет под ультрафиолетом.

7. Светящиеся червячки Пещеры Вайтомо, Новая Зеландия

В Новой Зеландии, в пещере Вайтомо обитают светящиеся личинки москитов. Они покрывают потолок пещеры. Эти личинки оставляют нити светящейся слизи, до 70 на одного червячка. Это им помогает ловить мух и мошек, которыми они питаются. У некоторых видов такие нити ядовитые!

6. Светящиеся медузы, Япония

Фото 6. Светящиеся медузы, Япония

Удивительное зрелище можно было увидеть в заливе Тояма Бэй в Японии – тысячи выброшенных на берег залива медуз. Причём обитают эти медузы на больших глубинах, а в период размножения поднимаются на поверхность. В этот момент их и принесло в огромном количестве на сушу. Внешне эта картина очень напоминает светящийся планктон! Но это абсолютно два разных явления.

5. Светящиеся грибы (Mycena lux-coeli)

То что Вы видите здесь – светящиеся грибы Mycena lux-coeli. Растут они в Японии, во время сезона дождей на поваленных деревьях Chinquapin. Эти грибы выделяют свет благодаря веществу под названием люциферин, который окисляясь и выделяет вот такое интенсивное зеленовато-белое свечение. Очень забавно, что, по-латыни, Люциферу означает “свет дарителя.” Кто бы знал! Живут эти грибы всего лишь несколько дней, и умирают когда дожди заканчиваются.

4. Свечение остракод Cypridina hilgendorfii, Япония

Cypridina hilgendorfii – так называются ракушниковые острокоды, крошечные (по большой части не более 1-2 мм), прозрачные организмы, живущие в в прибрежных водах и песках Японии. Светятся они благодаря веществу люциферину.

Интересен тот факт, что во время Второй Мировой войны, японцы собирали этих рачков с целью получения света ночью. Намочив эти организмы в воде, они снова начинают светиться.

3. Светящиеся светлячки

Фото 3. Фотография светлячков, сделанная на длинной выдержке

Вот так выглядят места обитания светлячков, сделанные на длинной выдержке. Светлячки мигают, чтобы привлечь к себе внимание противоположного пола.

2. Светящиеся бактерии

Светящиеся бактерии – удивительное природное явление. Свет у бактерий создается в цитоплазме. Обитают они в основном в морской воде, и реже на суше. Одна бактерия излучает сама по себе очень слабый, практически невидимый свет, но когда они в большом количестве, то светятся уже более интенсивным, очень приятным глазу голубым светом.

1. Медуза (Aequorea Victoria)

В 1960-х японо-американским учёным Осаму Симомура в университете Нагоя был выявлен люминесцентный белок экворин из медузы эквореи (Aequorea victoria). Симомура показал, что экворин инициируется с ионами кальция без кислорода (окисления). Иными словами светоизлучающий фрагмент является не сам по себе отдельным субстратом, а субстратом, прочно связанным с белком. Это в свою очередь дало огромный вклад не только в науку, но и в медицину. В 2008 году Симомура был удостоен Нобелевской премии за свои труды.

Свечение считается обычным явлением в природе. Поэтому способность испускать свет с помощью простой химической реакции, или биолюминесценция, встречается, по крайней мере, у 50 различных видов грибов, светлячков и даже у ужасающих морских обитателей. С помощью этой реакции светящиеся существа извлекают для себя немало пользы: отгоняют хищников, привлекают добычу, избавляют свои клетки от кислорода или попросту справляются с существованием в вечном мраке глубин океана.

Так или иначе, люминесценция - один из самых гениальных инструментов жизни, а мы представим вам список самых необычных и странных существ, способных светиться в темноте. Многие из этих видов в настоящее время выставлены в качестве экспонатов на экспозиции в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.

Самка и самцы морского черта

Адский кальмар

Светящиеся медузы

Каких только необычных и удивительных существ не встретишь в море или в глубинах океана. Следующие фиолетовые в зеленой оправе существа обитают в Тихом океане у берегов Северной Америки. Эти медузы способны генерировать сразу два вида свечения. Биолюминесцентное обладает пурпурно-голубым свечением и производится в результате химической реакции между кальцием и белком. И уже эта реакция, в свою очередь, вызывает свечение вокруг ободка медузы, образуя зеленый флуоресцентный белок, а затем и зеленое свечение. Ученые широко используют эту особенность существа для изучения визуализации процессов в организме.

Огненная вода

Наверняка мало кто знает, что в природе встречается явление, которое можно сравнить со светящимся океаном. Однако никто не отказался бы воочию понаблюдать за ярко синим неоновым прибоем океана. Все дело в том, что вода наполняется динофлагеллятом, одноклеточными планктонными существами с хвостами, которые распределяются на внушительных площадях у побережья. Ученые полагают, что эти существа населяют нашу планету уже миллиард лет, а последние несколько тысячелетий озадаченные люди были склонны приписывать это явление к таинственной магии морских богов.

Большерот

Для того чтобы добыть себе пропитание, эта рыба сначала использует биолюминесценцию, чтобы вызвать флуоресценцию в виде красных огоньков в области возле носа, а затем испускает импульсы красного цвета, чтобы обнаружить креветок. Когда добыча будет найдена, поступает разблокировка сигнала, а челюсть приводится в действие. Гениальный хищник пользуется тем обстоятельством, что креветки, как и многие другие обитатели моря не могут распознавать красный свет.

Креветки систелласпис

Однако не все креветки столь податливы и легко досягаемы для хищников. Например, креветки систелласпис обладают отличной защитой, в том числе и от большерота. Эти креветки обезоруживают хищников, выплевывая неприятную светящуюся жидкость из своего хвоста прямо перед пастью.

Стена из кораллов

На Каймановых островах обнаружена кровавая стена, высотой 1000 футов, состоящая из светящихся кораллов. Это интересное явление стало возможным благодаря тому, что здесь нашли себе пристанище многие биолюминесцентные существа. Многие аквалангисты увлеченно делают снимки того, как кораллы преобразуют свой красный цвет в удивительное зеленое свечение.