Neljanda juuli ilutulestik võib olla hingemattev, kuid vaevalt peavad ameeriklased ootama sedapuhku suurejoonelist valgusetendust: maailm on pidevalt hõre, mere sügavustest kuni jalgade all oleva rohuni kleepuvatel suveöödel. Bioluminestsents, elava valguse tootmine hõõguvate bakterite või keemiliste reaktsioonide kaudu, on looduse üks imelisemaid väljapanekuid. Ja see on üllatavalt rikkalik, ainuüksi merekalades arenenud peaaegu 30 korda. Kuid nendes naturaalsetes ilutulestikes on midagi uudishimulikku: näib, et need on kujunenud suletud värvikategooriateks, mis on ka üsna patriootilised.
Siit selgub, miks bluus, punane ja kollane värv domineerivad loodusmaailmas.
Sügav ookeanibluus
Naissoost merikurad võivad oma kehal kanda kuni kaheksa isast merikurat, kus need kaovad kaugemale kui munandid. (Spider.Dog / Flickr) Mõnel pool maailmakuulistel öödel särab merepind bioluminestseeruva planktoni sinise õitega. Selle nähtuse esinemissagedus suureneb ainult sügavusega: üle 50 protsendi süvamere elanikest helendab. Tegelikult asub umbes 80 protsenti meie maailma bioluminestsentsist ookeanipinna all. Tuhanded kalaliigid, bakterid, vetikad ja ussid valgustavad sügavuses asuvaid noodasid ja kaljusid. Vaatamata sellele mitmekesisusele eraldub mere bioluminestsents peaaegu alati ühes varjus: sinises. Miks?
Selgub, et keskmise lainepikkuse tõttu liigub sinine tuli vees kõige kaugemale. Pika lainepikkusega (näiteks punane) ja väga lühikese lainepikkusega (näiteks violetsed) nähtavad tuled neelduvad kiiremini ja filtreeritakse välja. See nähtus on muuseas ka põhjus, miks ookean paistab sinine. Akvamariini toonide sära on seega kõige tõhusam viis tee valgustamiseks. "Sinise valguse osas [merekeskkonnas] on natuke lähendatud, " ütleb St. Cloud University merebioloog Matthew Davis.
Enam kui pooled teadaolevatest bioluminestseeruvatest kalaliikidest tekitavad sisemise keemilise reaktsiooni kaudu omaenda valguse. Ülejäänud sõltuvad meeskonnatööst mõisnike kalade ja hõõguvate rentnikubakterite vahel, kes elavad kala kehas kerget elundit. Viimastel juhtudel on kalad sündinud tuhmid ja neist peavad saama tähed: arenedes kutsuvad nad ümbritsevatesse vetesse hõõguvad mikroobid oma kehasse, kus bakterid varustatakse valguse eest varjualuse ja toiduga.
See elav valgus teenib erinevaid olendeid erinevatel eesmärkidel. Mõne jaoks on see võimas jahirelv - esilatern, mis valgustab röövkaladele teed. Teiste jaoks on see majakas, mis reklaamib potentsiaalsete kaaslaste vastuvõtlikkust.
Tundub, et kurikuulus merikurat kasutab mõlema jaoks bioluminestsentsi. Emased kannavad silmatorkavaid siniseid palle, mis ripuvad nende pea kohal nagu neoonpüünised, piisavalt heledad, et meelitada kuni kahekordse suurusega saagiks oma hambumaid. Kuid need võluvad laternad aitavad ka õnnetuid mehi matši tegemisel. Ja kuigi emaslindist on raske mööda vaadata, on isased võrreldes traagiliselt hämaraga - mitmel moel kui üks.
Isased merikuradid sünnivad ühel eesmärgil: leida kaaslane. Sellisena ei vaja nad helendavaid tarvikuid - vaid erksat lõhnataju, et tuvastada naissoost feromoneid ja teravaid silmi, et heita pilk potentsiaalse partneri liigispetsiifilisele särale. Siin on sinine tuli ülimalt oluline: liigi huvides on, et emane säraks nii eredalt kui võimalik, ja isase jaoks on vaja investeerida kõik võimalikud ressursid selle määrimiseks. Sellisena on isastel merikuradel vaevalt seedetrakt, millest rääkida, ja jahivaistu pole.
Kuid isegi helesinise tüürimehe leidmine pimeduse merest on hirmuäratav ülesanne: kuni 99 protsenti meestest sureb nälga neitsid. See võib olla kahest pahest väiksem. Edukal merikurattil on ainult hetki, mida tähistada: kui ta puudutab oma uut pruuti, siis ta kiindub - sõna otseses mõttes. Tema keha hakkab kiiresti lagunema, sulatades oma liha tema pähe, kuni lõpuks on nad üks. Lõppkokkuvõttes jääb isasest ainult munandite jaoks vähe. Emane kannab oma kehal korraga ülespoole kuus isast spermatosoidi püsivate sadulkottidena, et neid hiljem oma äranägemise järgi kasutada.
Tundub, et sinine tuli pole alati midagi, mida soovite jälgida.
Süttib öö
Jaanimardikad räägivad oma emakeele keeles, iga liik kasutab eraldi koodi. (Mike Lewinski / Wikicommons) Vee kohal, kus valgust on palju, pole bioluminestsentsil samasugust konkurentsieelist. Palju harvem on näha olendeid, kes kulutavad energiat enda valgustamiseks, kui keskkond neile seda pakub; sellepärast on teoreetiline maapealse bioluminestsentsi kujunemine palju hiljem kui merel. Kuid mitmed, kui maa-olendid süttivad, kipuvad nad helendama kollasena või roheliselt - ja see võtab tõenäoliselt loojuva päikese, sest hämarus katab maastikku.
„Looduslik valik soosib signaale, mida on kõige hõlpsam näha - võimalikult suure kontrastsusega ümbritseva keskkonnaga, “ selgitab Florida ülikooli entomoloog Marc Branham.
Kõige kurikuulsam on jaanilind (või välguvihk, olenevalt elukohast), kus on üle 2000 liigi, mis valgustavad suveööd kollase-kuld-rohelise sähvatusega. Firefly bioluminestsents arvatakse olevat pärit kiskjate hoiatusest: ma võin küll kena välja näha, aga mulle maitseb ebameeldivalt. Kuid aja jooksul pandi need väljapanekud romantiliselt ümber. Peamine tulerohu armastuse keel on kerge ja viisakus on sobivalt toretsev protsess. Nii isased kui ka naised elavnevad ja kõigil jaanilinnuliikidel on välja töötatud ainulaadne kood, mis aitab potentsiaalsetel kaaslastel müra läbi lõigata.
Loodusteadlane Lynn Faust, raamatute Fireflies, Glow-uss ja Lightning Bugs autor, töötab “loopy 5” jaanimardikatega, hüüdnimega osaliselt nende silmatorkavate õhutantsude jaoks. "Nad ühendavad välklambid ja hõõglambid ning silmused ja pöörlevad" välkurongideks ", " ütleb Faust. “See peab daamidele meeldima.” Fausti sõnul pole sellised keerulised väljapanekud odavad: mehed investeerivad neisse tohutult palju tööd ja energiat, vaatamata nende väga lühikesele elueale.
Kuid mõned isased võivad olla välja töötanud nutika triki oma toodangu kahekordistamiseks: peegeldades välku veekogudel, mis peegeldavad nende liikumist, pannes nad välja nägema „ülimeessoost”. Kuigi Faust pole kindel, kas see on täiesti tahtlik, on see jaanilinnuliik on arenenud elama peaaegu eranditult tiikide ja sood.
Küll aga peidavad tuleroogade abil kaabakad kunstnike hulka. Emased Photuris versicolori jaanimardikad, sobivalt dubleeritud femme fatales'iks , jäljendavad teiste liikide helendavaid ahvatlusi - kui isased lähenevad ootusele seksi järele, saavad nad selle asemel hoopis võitu.
Kahjuks on enamikul välgulistest vigadest suuremad probleemid, mille pärast muretseda. Üha suurenev valgusreostus kogu maailma keskustes varjab looduslikku bioluminestsentsi, muutes hõõguvate olendite suhtlemise ja paljunemise keerukamaks. Faust muretseb, et putukate bioluminestsentsi levik võib lähiaastatel väheneda.
Punase tule piirkond
Raudteel on usside kehad punktiirjoontega rohelised, mis annavad mulje rongis külgast valgustatud akendest (sellest ka nende nimi). Kuid nende pea kohal asetsevad need "ussid" punastes tuledes, mis varjavad varjamatult eelseisvat teed. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Punane tuli on nii mere- kui ka maapealsetes olendites suhteliselt haruldane, kuna need pikemad lainepikkused võivad olla isegi inimese silmade jaoks liiga tuhmid. Kuid mõned loomad on seda fakti ära kasutanud. Näiteks on süvameres kaotanud paljud kalad punase nägemise võimaluse. Selgub, et see töötab toiduahelas madala liigi kasuks: oma skaala kaunistamine rubiinivarjunditega tähendab nähtamatuse katte annetamist.
Välja arvatud siis, kui see tähendab, et teid kütivad tüüpilised lahtised lohekala. Varjatud lõõtsakas, mida nimetatakse hiirelõhetaolise sära järgi, mis on liialt madalale kinnitatud, et see saaks terve saagi alla neelata, on salajane meister. Kuid selle kohutav irve pole isegi selle süvamere ninja kõige ainulaadsem omadus.
Nagu paljud tema naabrid, tekitab stoppvalgusti algul sinist valgust, antud juhul silmade all olevatest väikestest näärmetest. Kuid värvilises käändes suudab see sinise valguse absorbeerida valguks, mis helendab peent punast. Reabsorptsiooni / taasemissiooniprotsessi tulemuseks on midagi, mis sarnaneb „musta tulega, mis valgustab Grateful Deadi plakatit”, ütles bioloog Leo Smith, kes uurib bioluminestsentsi arengut Kansase ülikooli bioloogilise mitmekesisuse instituudis Lawrence'is.
Veelgi enam, erinevalt enamikust teistest süvamerekaladest on stopp-lõoke ka üks väheseid kalu, kes suudab näha pikki punaseid lainepikkusi, tootes klorofülli derivaati, mis on valgust muundav pigment, mida tavaliselt taimedes leidub. Maailmas, kus punane tuli ei pruugi üldse põleda, laseb see ebaharilik võime suunatulelaternal varitseda oma saaki märkamatult.
Maapealsed olendid on üles korjanud sarnase triki. Raudtee ussid (mis tegelikult pole üldse ussid, kuid teatud tüüpi mardika vastsed) kasutavad metsapõranda ümber hiilimiseks ka nende pea külge kinnitatud punaseid prožektorid. Nagu draakonkala maismaaversioonid, kasutavad nad seda privaatset lainepikkust lühinägeliku saagikuse varjamiseks nagu pisikesed salaküttid öise vaatega prillides.
Nii et ärge unustage tänavu 5. juulil, kui teil on ilutulestike ärajäämine, unustage kõiki ümbritsevaid elavaid valgusetendusi. Ja lisaks, olge tänulik, et teid ei jäta silma üks luksuslik lahtine sõber.
