https://frosthead.com

Hämmastavad fotod paljastavad merealuse elu varjatud valguse


See artikkel pärineb ajakirjast Hakai, veebiväljaandest teaduse ja ühiskonna kohta ranniku ökosüsteemides. Loe veel selliseid lugusid saidil hakaimagazine.com.

Pimedasse vette laskudes paljastavad mu sinised taskulambid suurejooneliselt fluorestsentsvärve, mis paistavad välja mõnedest korallidest ja mereelukatest. Tavaliselt on seda palja silmaga raske tuvastada. See salajane värviline valgusetendus särab sama eredalt kui 80-ndate disko minu valguses.

Reefluorestsents toimub siis, kui lühema lainepikkusega sinine valgus neeldub kudedes spetsiaalsete valkude poolt ja seda reemiseeritakse kui pikema lainepikkusega rohelisi, punaseid, apelsine ja kollaseid. Kuigi ookean filtreerib valgust loomulikult, jättes veealuse maailma peamiselt siniseks, umbes 15 meetri kõrguseks, stimuleerib minu kaameraraami külge kinnitatud taskulampide ja välklampide kontsentreeritud sinise valguse lisamine fluorestseeruvatest valkudest tugevaimat reaktsiooni. Minu läätsede kollased filtrid ja sukeldusmask blokeerivad ergutavat sinist valgust, võimaldades mul näha ja jäädvustada psühhedeelse vaatemängu täies ulatuses.

Olen fotografeerinud mere fluorestsentsi juba üle 25 aasta, jäädvustades seda Punast merest Filipiinideni. Töötan alati öösel, kui fluorestsents on kõige tugevam tumedal taustal.

Merefluorestsents lükati kunagi tagasi kui nähtust, millel polnud bioloogilist funktsiooni, kuid teadlased kogu maailmas paljastavad järk-järgult selle keerulisi rolle. Kaugeltki bioloogiliselt ebaolulistest valkudest on võib-olla kriitiline tähtsus reefi ökosüsteemi tervisele ja selle võimele reageerida stressile.

Fluorestsentsi eest vastutavad foto- või fluorestsentsvalgud, mida nimetatakse ka pigmentideks, on mitmekülgsed molekulid. Madalates kohtades, kus päikesekiired on intensiivsed, toimivad valgud korallriffi päikesekreemina, vähendades kerget stressi.

Sügavamates, tumedamates vetes aitavad need valgud teatud tüüpi korallides valgust tugevdada. Kõik korallid elavad sümbioosis vetikatega, mis pakuvad fotosünteesi kaudu nende peremehele energiat. Valgud aitavad valgust vallandada ja lehtrisse suunata, tagades, et isegi koralli rakkudes asuvad vetikad pääsevad sellele juurde.

Scorpionfish Enamik 83-st krüptoliigist, mida merebioloog Maarten De Brauwer ja tema meeskond dokumenteerisid fluorestseeruvat, on röövloomad, nende seas on tutt-skorpionkala, kes jahtib väiksemaid kalu ja koorikloomi. See konkreetne leiti Egiptuse Punases meres. (Louise Murray)

Koralli toodetava fluorestsentsvalgu koguse määrab selle geneetika ja see, kui tugevalt geenid ekspresseeruvad. “Sama liigi isendite vahel on pigmendi tootmises väga palju erinevusi, ” selgitab Ühendkuningriigi Southamptoni ülikooli korallrahu labori juhataja Jörg Wiedenmann. “Üks võib fluorestseeruda tugevalt, samas kui teine ​​annab vähe värve või ei anna üldse värvi.” Dramaatilise biofluorestsentsiga korall võib normaaltingimustes kasvada aeglasemalt kui tema vähem värviline naaber, kuna ta kulutab suurema osa oma energiast fluorestsentsvalkude tootmiseks, kuid sellel võib olla eelis, kui päikesevalguse poolt maksustatud.

Merefluorestsents eksisteerib paljudes mereorganismides, parasvöötmes ja troopilistes vetes. Kui fluorestsentsmolekulide rollid on korallides nüüd suhteliselt hästi mõistetavad, ei saa sama öelda nende otstarbe kohta kalades. "Kuid on ilmne, et fluorestsentsil on mõne kala elus oluline roll, " ütleb Saksamaa Tübingeni ülikooli ökoloog Nico Michiels, kes hoiatab, et andmed on endiselt piiratud ja esialgsed. Bioloogid on avastanud, et mõnedel kaladel on silmis kollased filtrid, mis näib toetavat teooriat, et biofluorestsents on palju enamat kui päris kõrvalsaadus.

Michielsi meeskond uuris sadu kalaliike fluorestsentsi saamiseks ja leidis selged mustrid. Väiksemad liigid fluorestseerivad tõenäolisemalt kui suuremad. Samuti on tugevalt korrelatsioonis tugevalt varjatud elustiil ja ere fluorestsents. Varitsuskiskjad, nagu kivikala ja skorpionikala, on head näited: nende kalade purustatud fluorestsentsmustrid võivad aidata neil sulanduda fluorestsentsi tekitavasse rifitausta fooni. Mõnede meeste ja naiste välimustes ilmsete erinevustega liikide puhul näib fluorestsents omavat ka seksuaalset külgetõmmet.

Koolides elavad väikesed kalad võivad kasutada lähiümbruse suhtlemiseks ka oma silmapiirkonnas punast fluorestsentsi. Punane tuli vee all kaugele ei jõua, seega võivad kalad nagu silm-poeg suhelda sülemides ilma kiskjate tähelepanu köitmata. Merikuradi perekonda kuuluvas karvases konnakalakeses on peibutis fluorestsentsvalgud, mis võivad aidata meelitada ettevaatamatuid saakloomi. Ja teadlased kahtlustavad, et mõned kalad kiirgavad fluorestsentsi, nii et nende valgus peegeldab röövloomade silmi, muutes võimaliku söögikordi hõlpsamaks.

Tugevalt maskeeritud liigid klassifitseeritakse väljasuremisohu jaoks puudulike andmetena, kuna neid on nii raske leida. Kuid Belgia merebioloog Maarten De Brauwer Suurbritannia Leedsi ülikoolist uuris Indoneesias, Jõulusaarel ja Kookossaaartel sadu kalu ja leidis, et 87 protsenti liikidest peab krüptiliselt fluorestsentsi. Inspireerituna koralliteadlaste tööst, kes on sinised tuled kasutanud uute, väga väikeste korallikolooniate leidmiseks, uuris ta, kas sinised tuled võiksid aidata teadlastel raskesti leitavaid liike leida ja loendada, näiteks pisike pügamiirjas merihobu. "Me suutsime leida sinise tulega mereloomade arvu kahekordse arvu, kui tavalistes uuringutingimustes, " ütleb ta. "Kuna biofluorestsents on krüptilistes liikides laialt levinud, näib sinine tuli väga kasulik vahend loomade vaatlemiseks, kes muidu jäävad kahe silma vahele."

Mereelustiku fluorestsentsi kohta on veel palju avastada, kuid varustage end sinise tule ja enda kollaste filtritega ning võite seda ise näha.

Lunasta Goby Pisike silmutipuu on leitud väikestes rühmades, kes ujuvad Acropora koralli ümber ja toituvad zooplanktonist. Kalal on eredalt fluorestseeruvad silmad, mis võib võimaldada tal suhelda varjamatult teiste rühma liikmetega. See konkreetne poiss ujus Punases meres. (Louise Murray) Roosa anemonefish Selle anemone eredalt fluorestseeruvad kombitsad Filipiinidel süttivad selle residentse roosa anemonefishi jaoks ja võivad meelitada anemoni sööma planktonilistes saagides. (Louise Murray) Korallrahu Anilaos Filipiinidel Anilaos asuvast korallrahu lainurkvõttest, mida öösel valgustatakse sinise tulega, on fluorestsentspigmendid. Madalas vees fluorestseerivad kõvad korallid peamiselt rohelist või kollast värvi, käsnad ja pehmed korallid aga fluorestseerivad roosat ja punast. Okasnahksed, nagu see voolu ajal toitev sulgede täht, võivad fluorestseeruda, kuid põhjus, miks mõned isendid seda teevad, pole veel teada. (Louise Murray) Korallrahu Dauinis Filipiinidel Dauinis asuv korallrahu pimestab värviga. (Louise Murray) Gracile sisalikukala Gratsiilil sisalikul on ebaühtlane fluorestsents, mis võib aidata sellel sulanduda laigulisse tausta, kus see seisneb väikeste röövkalade möödumise ootuses. Pildistatud Filipiinidel Apo saarel. (Louise Murray) Toru anemoonid Toru anemoonid asuvad päeva jooksul liiva alla maetud. Neid on raske pildistada, kuna nad on nii valgustundlikud kui ka läheneva sukelduja survelained. Selle pildi kõige tugevam roheline fluorestsents ümbritseb olendi suu, kuid tema torkavad kombitsad eraldavad rohelisi laike, mis võivad meelitada tema planktonilist saagiks. Pildistatud Apo saarel. (Louise Murray) Meretäht Dauinis riffi ääres helerohelise ja kollase kõva koralli kohal asub sinine meretäht, mis pole fluorestseeruv. (Louise Murray) Nembrotha Kubaryana Just see, miks selle Nembrotha kubaryana nudibranch fluorestsentsi rhinofoorid, lõpused, suuosad ja serv pole teada, kuid pigmendid võivad reklaamida selle toksilisust röövloomadele. Pildistatud Dauinis. (Louise Murray) Kükitama homaar Dauinis asuv erksavärvilise rohelise ja lilla fluorestsentsiga kõva koralli pinnal paistab silma meresid ja kalavastseid püüdv kükitav homaar. (Louise Murray) Anemone Anemoni kombitsad erksavärvilised fluorestsentsid paistavad silma Dauini tumedate vulkaaniliste liivadega. (Louise Murray) Thorny merihobu Tihedaid merihobuseid leidub sageli käsnade või vetikate väljakasvanud sabaga. See Indoneesias Lembehi väinas pildistatud isikutel fluorestseerus öösel jahi ajal punane värv. Kõik inimesed ei fluorestseeru. (Louise Murray) Roosa värvi polüübid Selle koralli roosa otsaga polüübid Dauinis ulatuvad öösel planktonini, et täiendada suhkruid, mida korall saab selle kudedes elavatest fotosünteetilistest vetikatest. (Louise Murray)
Hämmastavad fotod paljastavad merealuse elu varjatud valguse