Глибоководні риби світяться, щоб не бути блакитними
Явище біофлюоресценціі, широко відоме як серед наземних тварин, таких як метелики і папуги, так і серед морських мешканців, наприклад, присутній у коралів і медуз.
Цей феномен полягає в тому, що організми або їх деякі зовнішні покриви поглинають світло, а саме короткохвильові частини спектру видимого випромінювання і ультрафіолетові хвилі, потім трансформують його і фарбуються в нові переливаються кольору.
В ході тривалого дослідження біологи виявили багато різноманітних люмінесцентних візерунків і забарвлень у більш ніж 180 видів морських риб (фото John S.Sparks et al.).
Наземні мешканці звикли бачити навколо себе безліч фарб. Але на відміну від них морські організми живуть в оточенні в основному синіх відтінків, оскільки товща води швидко поглинає більшу частину видимого світлового спектру. У зв`язку з цим наявність здатності до біофлюоресценціі у риб було мало вивчено і згадувалося в науковій літературі лише в кількох публікаціях.
Нове дослідження біологів Американського музею природної історії (AMNH) і їхніх колег вперше демонструє широке поширення цього явища серед морських риб. В ході тривалих спостережень вчені виявили, що поверхня тіла багатьох видів мешканців океанів і морів поглинає синє світло і набуває неоново-зелену, червону і помаранчеву забарвлення.
Біологи спостерігали за морськими мешканцями в їх природному середовищі існування. Провідний автор дослідження Джон Спаркс (John Sparks) і його колега Девід Грубер (David Gruber) вперше зіткнулися з біофлюоресценціей у риб, а саме у мурен, під час дослідження аналогічного явища у коралів в районі Малого Кайману (Кайманові острови). Потім пішли масштабні експедиції і вивчення тропічних вод в районах Багамських і Соломонових островів із залученням безлічі фахівців з різних країн.
Дослідники робили нічні занурення, в ході яких стимулювали біофлюоресценцію риб за допомогою джерела інтенсивного синього світла. На жаль, одержуване світлове уявлення людське око не здатне вловити. А ось очі риб оснащені своєрідними жовтими фільтрами, які дозволяють їм бачити флуоресцентне світіння. Для його записи вчені використовували спеціальні камери, оснащені як раз жовтими фільтрами.
В ході роботи здатність до біофлюоресценціі була виявлена як у хрящових риб (наприклад, акули і скати), так і у кісткових (наприклад, мурени або представники сімейства ящероголовая). Всього було зафіксовано більше 180 "світяться" видів.
При цьому біологи виявили безліч різних механізмів створення неонової забарвлення: від світиться зеленим слизу, що покриває тіло риби, до складних вбудованих моделей з локалізацією в різних місцях поверхні тіла. Цей факт свідчить про те, що здатність до біофлюоресценціі розвивалася в ході еволюції незалежно кількома шляхами.
"Всіх цих загадкових візерункових бичків, камбала, мурен і скорпен складно розрізнити на тлі морського дна під час занурення, - розповідає Спаркс в прес-релізі музею. - Але для інших риб, чиї очі оснащені жовтими фільтрами, вони повинні бути немов більмо на оці".
На фотографії голова морської собачки (Enneapterygius atriceps) при денному (зліва) і синьому (праворуч) світлі (фото J. Sparks, D. Gruber).
Фахівці схильні вважати, що біофлюоресценція сприяє міжвидової і внутрішньовидової комунікації риб, наприклад, в процесі пошуку статевого партнера. Одночасно з цим світіння допомагає їм залишатися непомітними для хижаків, хоча це припущення ще потребує додаткового експериментальне підтвердження.
Автори роботи нагадують, що в 1960 році був відкритий флуоресцентний білок медузи (GFP), який зробив революцію в біомедичних методах дослідження і який зараз повсюдно використовується при вивченні фізіологічних і патологічних процесів. Вчені сподіваються, що подальше дослідження біофлюоресценціі у риб дозволить відкрити чимало нових флуоресцентних білків.
Більш детально з результатами дослідження і висновками можна познайомитися в статті, опублікованій в журналі PLoS ONE.
