Як світиться планктон
Відео: Amazing Bioluminescent Plankton!
Сяючі одноклітинні дінофлагелляти запускають свою ілюмінацію від руху в товщі води: електричний імпульс, що виникає в результаті механічного стимулу, відкриває іонні канали, робота яких і активує «світиться» фермент.
Світіння динофлагеллят (фото susan_mck).
Відео: Spongebob Squarepants: Lights, Camera, Pants !: Mermaid Man and Barnacle Boy Movie (Plankton)
Вченим вдалося остаточно розкрити загадку свічення динофлагеллят - морських найпростіших, які становлять значну частину пелагического планктону. Деякі групи цих одноклітинних, такі як ночесветки, мають здатність до біолюмінесценції. Збираючись разом, вони можуть бути помічені навіть з космосу: величезна океанічна поверхню випускає блакитне світло.
Про біолюмінесценції цих найпростіших було цілком відомо досить, але загальна картина не складалася. Так, вони можуть почати світитися у відповідь на механічні або хімічні раздражітелі- так, за світіння у них відповідає фермент люціферази, укладена в спеціальні мембранні ємності - сцінтіллони. Але як саме клітина включає свою люціферази, з`ясувалося лише зараз, після генетичного аналізу одного з світяться динофлагеллят.
Вчені знали, що шукати: ще 40 років тому було зроблено припущення, що ці найпростіші мають потенціалзалежні протонним каналом. Так називають мембранний білковий комплекс, який у відповідь на електричний імпульс (зміна потенціалу) пропускає протони - іони водню - з одного боку мембрани на іншу. Такі потенціалзалежні канали є у людини, мишей і примітивних морських хордових асцидій. І ось гени, необхідні для синтезу білків такого каналу, були виявлені і у динофлагеллят.
Відео: СВІТИТЬСЯ ОКЕАН. БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ Фитопланктон
Одна з динофлагеллят під мікроскопом (фото MyFWC).
На думку вчених, БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ апарат цих найпростіших працює так. При русі в товщі води механічні сили викликають електроімпульс, який спрямовується всередину клітини, до спеціальної вакуолі. Ця вакуоль, порожнистий мембранний пухирець, наповнена протонами. З нею пов`язані сцінтоллони - мембранні пухирці з «світиться» ферментом люціферази. Коли до вакуолі приходить електричний імпульс, між нею і сцінтіллоном відкриваються протонні ворота. Іони водню перетікають в сцінтіллон і закісляет середу в ньому, що робить можливим протікання БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ реакції.
Відео: SpongeBob Lights, Camera, Pants! Part 1: Why Is Plankton Working For The Krusty Krab
Найкраще світіння цих найпростіших можна спостерігати в період розмноження: число одноклітинних стає таким, що морська вода нагадує молоко - правда, аж надто яскраво-блакитного кольору. Втім, милуватися дінофлагелляти слід з обережністю: багато хто з них виробляють небезпечні для людини і тварин токсини, тому, коли їх стає занадто багато, отримувати естетичне задоволення від світиться припливу буде безпечніше на березі.
