Divje Živali Biologija

Zakaj se je bioluminiscenca razvila v rdečo in modro | Znanost

Ognjemet od četrtega julija je morda osupljiv, toda Američani komaj čakajo na spektakularno svetlobno predstavo: svet je v lepljivih poletnih nočeh nenehno žareč, od morskih globin do trave pod nogami. Bioluminiscenca, proizvodnja žive svetlobe s svetlečimi bakterijami ali kemičnimi reakcijami, je eden najbolj čudežnih prikazov v naravi. In presenetljivo je veliko, ki so se razvili skoraj 30-krat samo v morskih ribah. A nekaj naravnega ognjemeta je nekaj radovednega: zdi se, da so se razvili v zaprte barvne kategorije, ki so prav tako precej domoljubne.

Evo, zakaj modri, rdeči in rumeni ponavadi prevladujejo nad svetlobnim spektrom naravnega sveta.

Globoko oceanski blues

slack-imgs.jpg

Samica ribiča lahko nosi na svojem telesu do osem moških ribičev, kamor uidejo le malo moda.(Spider.Dog / Flickr)





V nočnih mesecih brez lune ponekod po svetu morsko površje lesketa z modrimi cvetovi bioluminiscenca plankton . Razširjenost tega pojava se povečuje le z globino: več 50 odstotkov globokomorskih prebivalcev žare. Dejansko je približno 80 odstotkov bioluminiscence našega sveta pod površjem oceana, na tisoče vrst rib, bakterij, alg in črvov pa osvetljuje kotičke globine. Kljub tej raznolikosti pa se bioluminiscenca morja skoraj vedno oddaja v enem odtenku: modrem. Zakaj?

Izkazalo se je, da zaradi svoje vmesna valovna dolžina , modra svetloba potuje najbolj daleč v vodi. Vidne luči z dolgimi valovnimi dolžinami (na primer rdeča) in zelo kratkimi valovnimi dolžinami (na primer vijolična) se hitreje absorbirajo in filtrirajo. Mimogrede je ta pojav tudi razlog, zakaj je ocean videti modro. Tako sijoč odtenek akvamarina je tako najučinkovitejši sistem za osvetlitev poti. Nekaj ​​konvergence je prišlo modra svetloba [v morskem okolju], pravi Matthew Davis , morski biolog z univerze St. Cloud.



Več kot polovica znanih bioluminiscentnih vrst rib ustvarja lastno svetlobo skozi notranjost kemijske reakcije . Ostali se zanašajo skupinsko delo med najemodajalci rib in polno populacijo žarečih najemnikov bakterije ki naseljujejo lahke organe na telesu rib. V slednjih primerih se ribe rodijo otopele in morajo postati zvezde: ko se razvijejo, vabijo žareče mikrobe iz okoliških voda v svoja telesa, kjer imajo bakterije zavetje in hrano v zameno za delo svetlobe.

Ta živa luč služi različnim namenom za različna bitja. Za nekatere je to močno lovsko orožje - žaromet, ki osvetljuje pot plenilskim ribam. Za druge je to svetilnik, ki oglašuje dovzetnost za potencialne partnerje.

Zdi se, da zloglasni ribič uporablja bioluminiscenco za oboje . Samice nosijo presenetljive modre krogle ki visijo nad njihovimi glavami kot neonske ribiške palice, dovolj svetle, da lahko privabijo plen dvakrat večja od njihove v njihove zobne čeljusti. Toda te mikavne luči pomagajo tudi nesrečnim moškim pri pripravi tekme. In medtem ko je samice ribiče težko zgrešiti, so moški v primerjavi s tem tragično zatemnjeni - na več načinov.



seznam tajnih društev sveta

Moški ribiči se rodijo z enim ciljem: najti zakonca. Kot taki ne potrebujejo svetlečih dodatkov - samo izostren voh, za odkrivanje ženskih feromonov in ostre oči, za ogled potencialnih partnerjev specifični sij . Tu je modra luč izrednega pomena: najbolj je v interesu vrste, da samica sije kar se da močno, samci pa v svoje moči vložijo vse možne vire. Kot tak je moški ribič komaj govori o prebavnem traktu , in nobenega instinkta za lov.

Toda najti celo modro partnerja v morju teme je strašljiva naloga: do 99 odstotkov moških bodo umrle izstradane device. To je lahko manjše od dveh zlob. Uspešen moški ribič ima le nekaj trenutkov za praznovanje: v trenutku, ko se dotakne svoje nove neveste, se naveže - dobesedno. Njegovo telo hitro začne razpadati, spajanje svojega mesa z njenim dokler sčasoma niso eno. Na koncu od moškega ostane le še nekaj za testise. Samica bo nosila več kot šest samcev na njenem telesu hkrati kot trajne vreče sperme za kasnejšo uporabo po lastni presoji.

Zdi se, da modra svetloba ni vedno nekaj, čemur želite slediti.

Osvetlitev noči

Kresnice govorijo v svojih svetlobnih jezikih, pri čemer vsaka vrsta uporablja posebno kodo.

Kresnice govorijo v svojih svetlobnih jezikih, pri čemer vsaka vrsta uporablja posebno kodo.(Mike Lewinski / Wikicommons)

Bioluminescenca nad vodo, kjer je svetlobe veliko, nima enake konkurenčne prednosti. Precej redkeje so bitja, ki trošijo energijo, da si ustvarijo lastno svetlobo, ko jim to zagotavlja okolje; zato se domneva, da se je razvila kopenska bioluminiscenca veliko pozneje kot morski. Toda večina, ko se kopenska bitja res prižgejo, ponavadi svetijo rumena ali zelena - in verjetno bo nadomestil zahajajoče sonce, ko mrak pokrije pokrajino.

Naravna selekcija daje prednost signalom, ki jih je najlažje videti - z največjo kontrastnostjo okolice, pojasnjuje entomolog z Univerze na Floridi Marc Branham .

Najbolj razvpita je kresnica (ali strela, odvisno od tega, kje živite), z več kot 2000 vrstami, ki osvetljujejo poletne noči v utripih rumeno-zlato-zelene. Domneva se, da je bioluminiscenca kresnic nastala kot opozorilo plenilcem: morda sem videti lepa, a imam slab okus. Toda sčasoma so bili ti zasloni namenjeni za romantiko. Primarni ljubezenski jezik kresnic je lahka, dvorjenje pa je primerno neopazen proces. Tako samci kot samice utripajo, vse vrste kresnic pa so razvile edinstveno kodo, ki potencialnim partnerjem pomaga, da prebijejo hrup.

Naravoslovka Lynn Faust, avtorica knjige Kresnice, žareči črvi in ​​strele , deluje z petimi kresnicami, ki so jih delno poimenovali zaradi njihovih presenetljivih zračnih plesov. Združujejo bliskavice, žare in zanke ter se vrtinčijo v 'bliskovite vlake,' pravi Faust. Mora biti, da ugaja damam. Po Faustovih besedah ​​takšni zapleteni zasloni niso poceni: moški kljub svoji zelo kratki življenjski dobi vanje vlagajo ogromno dela in energije.

Toda nekateri moški so morda razvili pameten trik, da podvojijo svojo moč: odsev njihovih bliskavic na vodnih telesih, ki zrcalijo njihova gibanja, postanejo super moški. Čeprav Faust ni prepričan, ali je to povsem namerno, se je ta vrsta kresnic razvila tako, da živi skoraj izključno okoli ribnikov in močvirij.

S kresnicami pa se hudobci skrivajo med umetniki. Ženska Photuris versicolor kresnice, primerno poimenovane usodna Ženska , bodo posnemale svetlobne vabe drugih vrst - ko pa se moški približajo pričakovanju seksa, jih raje požrejo.

Na žalost ima večina hroščev večjih težav, ki jih je treba skrbeti. Vedno večje svetlobno onesnaženje v urbanih središčih po vsem svetu je zakrivanje naravna bioluminiscenca, kar žarečim bitjem otežuje komunikacijo in razmnoževanje. Fausta skrbi, da bomo v prihodnjih letih lahko opazili upad razširjenosti bioluminiscence insektov.

Rdeča luč

Ob železniških črvih

Ob telesih železniških črvov so pikčaste zelene črte, ki dajejo vtis osvetljenih oken ob strani vlaka (od tod tudi njihovo ime). Toda na njihovi glavi so ti 'črvi' športno rdeče luči, ki prikradano osvetljujejo pot naprej.(Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons)

kako najti eno noč v spletu

Rdeča svetloba je pri morskih in kopenskih bitjih razmeroma redka, saj so te daljše valovne dolžine lahko pretemne tudi za človeške oči. Toda nekatere živali so to dejstvo izkoristile. Na primer, v globokem morju je veliko rib izgubilo sposobnost videti rdeče. Izkazalo se je, da to deluje v prid vrstam, ki so nizko v prehranjevalni verigi: okrasitev tehtnice z rubinami pomeni nadevanje ogrinjala nevidnosti.

Razen, če vas lovi a svetlobna luč kačji pastir. Sproščena čeljust - imenovana po mišji pasti, podobni mavci, ki se odkrije do grde stopnje, da lahko cel plen pogoltne - je mojster prikradenosti. Toda njen grozljiv nasmeh niti ni najbolj edinstvena lastnost te globokomorske ninje.

Tako kot mnogi sosedje tudi svetlobna svetilka sprva proizvaja modro svetlobo, v tem primeru iz majhnih žlez pod očmi. Toda v barvitem zasuku je sposoben to modro svetlobo ponovno absorbirati v beljakovino, ki sveti nežno rdeče. Po mnenju biologa postopek ponovne absorpcije / ponovne emisije povzroči nekaj podobnega črni luči, ki prižge plakat Grateful Dead Leo Smith , ki proučuje razvoj bioluminiscence na Inštitutu za biotsko raznovrstnost Univerze v Kansasu v Lawrenceu.

Še več, za razliko od večine drugih globokomorskih rib je tudi svetlobna lupina ena redkih rib, ki jo lahko glej dolge rdeče valovne dolžine s proizvodnjo derivata klorofil , pretvorba svetlobe pigment, ki ga običajno najdemo v rastlinah. V svetu, kjer rdeča svetloba morda sploh ni svetlobe, ta nenavadna sposobnost omogoča, da luč zavorne luči neopaženo zaleže svoj plen.

Kopenska bitja so ujela podoben trik. Železniški črvi (ki pravzaprav sploh niso črvi, temveč ličinkasta vrsta hrošča) rdeče reflektorje nameščeni na glave, da se prikradejo po gozdnih tleh. Tako kot kopenske različice kačjih pastirjev tudi oni uporabljajo to zasebno valovno dolžino za zasedo kratkovidnega plena, kot so majhni lovci v očalih za nočno gledanje.

Torej, 5. julija, ko boste doživeli umik z ognjemetom, ne pozabite na žive oddaje svetlobe, ki se dogajajo povsod okoli vas. In tudi, bodite hvaležni, da vas ne zaleže svetlobna luč.





^