Поехали...
Биолюминесценция на Земле
Как светится планктон
Светящиеся одноклеточные динофлагелляты запускают свою иллюминацию от движения в толще воды: электрический импульс, возникающий в результате механического стимула, открывает ионные каналы, работа которых и активирует «светящийся» фермент.
Учёным удалось окончательно раскрыть загадку свечения динофлагеллят — морских простейших, составляющих значительную часть пелагического планктона. Некоторые группы этих одноклеточных, такие как ночесветки, обладают способностью к биолюминесценции. Собираясь вместе, они могут быть замечены даже из космоса: огромная океаническая поверхность испускает голубоватый свет.
О биолюминесценции этих простейших было вполне известно достаточно, но общая картина не складывалась. Да, они могут начать светиться в ответ на механические или химические раздражители; да, за свечение у них отвечает фермент люцифераза, заключённая в специальные мембранные ёмкости — сцинтиллоны. Но как именно клетка включает свою люциферазу, выяснилось только сейчас, после генетического анализа одного из светящихся динофлагеллят.
Учёные знали, что искать: ещё 40 лет назад было сделано предположение, что эти простейшие обладают потенциалзависимым протонным каналом. Так называют мембранный белковый комплекс, который в ответ на электрический импульс (изменение потенциала) пропускает протоны — ионы водорода — с одной стороны мембраны на другую. Такие потенциалзависимые каналы есть у человека, мышей и примитивных морских хордовых асцидий. И вот гены, необходимые для синтеза белков такого канала, были обнаружены и у динофлагеллят.
По мнению учёных, биолюминесцентный аппарат этих простейших работает так. При движении в толще воды механические силы вызывают электроимпульс, который устремляется внутрь клетки, к специальной вакуоли. Эта вакуоль, полый мембранный пузырёк, наполнена протонами. С ней соединены сцинтоллоны — мембранные пузырьки со «светящимся» ферментом люциферазой. Когда к вакуоли приходит электрический импульс, между ней и сцинтиллоном открываются протонные ворота. Ионы водорода перетекают в сцинтиллон и закисляют среду в нём, что делает возможным протекание биолюминесцентной реакции.
Лучше всего свечение этих простейших можно наблюдать в период размножения: число одноклеточных становится таким, что морская вода напоминает молоко — правда, уж слишком ярко-голубого цвета. Впрочем, любоваться динофлагеллятами следует с осторожностью: многие из них вырабатывают опасные для человека и животных токсины, поэтому, когда их становится слишком много, получать эстетическое удовольствие от светящегося прилива будет безопаснее на берегу.
Биолюминесцентный прибой у побережья Калифорнии
Фантазия природы не знает границ. Этой осенью к побережью округа Сан-Диего (Калифорния) пришел ежегодный “красный прилив”, волны которого светятся голубым электрическим светом. Ночную тьму озарило биолюминесцентное свечение океанского прибоя, которое привело в восхищение счастливых очевидцев. Голубой цвет волн в это время года связан с цветением воды из-за фитопланктона. Местные жители называют это явление ”красным приливом”. При перемешивании фитопланктона происходит химическая реакция, которая вызывает голубое свечение прибоя.
Днем серферы катаются на красных волнах, а ночью вода становится голубой. Природный феномен является следствием движения водорослей в момент, когда волна разбивается и образует белую пену. В это мгновение заметна сверкающая вспышка света. Учетные утверждают, что в это время водоросли несколько токсичны, потому плавание в такой воде может доставлять определенные неудобства. Тем не менее, занятия серфингом в таких необычных условиях вполне безопасны. Ниже представлен видеоролик с этим удивительно красивым зрелищем.
Однако по морской части это не все, оказывается...
Биолюминесценция характерна для акул уже 30 млн лет
Глубоководные акулы имеют развитую систему биолюминесцентных органов, которые маскируют их от хищников и помогают найти друг друга во тьме глубин, уже 30 миллионов лет, сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
Глубоководные животные обычно имеют набор светящихся органов — фотофоров, которые могут служить для самых разных целей, от приманивания добычи до обольщения потенциального супруга. Зоологи из Католического университета Лёвена (Бельгия) вместе с японскими коллегами исследовали биолюминесцентные способности этмоптеровой акулы Etmopterus splendidus, живущей на глубине 200–1 000 метров.
Зоологи наблюдали за тремя особями этого вида, пойманными у Окинавских островов. Фотофоры есть у всех этмоптеровых акул (которые, к слову, приходятся родственникам катранам). У Etmopterus splendidus светящиеся органы распределены на теле по девяти зонам свечения, функции которых различались. Светящиеся участки на брюхе работают как «плащ-невидимка», делая акулу незаметной снизу, в лучах падающего света. И это объяснимо: небольшой размер этих рыб (несколько десятков сантиметров в длину) делает их беззащитными перед крупными хищниками, оттого они ищут спасение в маскировке.
Другие фотофоры, расположенные на боках, грудных и хвостовых плавниках и вблизи половых органов, светят ярче и выполняют, по-видимому, коммуникативную функцию. Биолюминесценция может говорить о том, что животное готово к спариванию и ищет полового партнёра.
Управление фотофорами у этой акулы происходит с помощью тех же нервных и гормональных механизмов, что и у ночной акулы. Эти два вида хотя и родственны друг другу, но эволюционно разошлись более 30 млн лет назад. В этом смысле кажется удивительным, что управление и функции фотофоров у них близки. Этмоперовые заселили морское глубоководье еще в меловом периоде, 65–75 млн лет назад. Схожесть системы световых органов говорит о том, что биолюминесценция была освоена ими довольно быстро, и общий предок современных разделившихся родов и видов уже имел многофункциональную систему фотофоров.
Так или иначе, в этом вопросе доверять приходится только ныне живущим (и в массе своей все еще плохо изученным) видам глубоководных акул — никаких сведений о древних «органах света» ископаемые останки нам, естественно, сообщить не могут.
Свечение воды у крымского побережья Чёрного моря
В Черном море встречается феномен свечения воды в конце лета — начале осени.
…Неземным, фосфоресцирующим светом пронизана набегающая волна, одинокий пловец, как будто одетый в комбинезон из мириадов светящихся, мерцающих точечек, — тот, кто хоть раз увидел это феерическое зрелище, уже не забудет его никогда.
…Стоял необычно теплый сентябрь 1979 года. Наш маленький геологический отряд уже заканчивал работы на Керченском полуострове. Позади остались пыльные железорудные карьеры, клубы черного дыма над традиционно горящей здешней степью, обычные экспедиционные будни, до краев наполненные кропотливой работой. Оставшиеся пару-тройку дней мы решили провести у моря, чтобы смыть с себя, наконец, многодневную пыль от «трудов праведных», немного отдохнуть перед возвращением домой. Маршрут определился как-то сам собой: на Азовское море.
Место для лагеря мы выбрали на диком, безлюдном берегу близ мыса Зюк. Весь день провели в беззаботном «валянии» на песке, периодически окунаясь в еще теплую воду маленькой бухты Рифов. А когда опустился тихий вечер, а за ним пришла ночь, погас костер и иссякли разговоры…
Кто-то первый с изумлением тихо сказал, почти шепотом: «Смотрите, море светится…». Под черным-черным небом, усеянным огромными (в городе таких не увидишь) звездами, навстречу берегу катились, одна за одной, светящиеся волны. Сначала мы просто онемели от неожиданного зрелища, потом бросились в воду и долго-долго не могли отвести глаз от своих, словно усыпанных огоньками, тел.
В небе черном, без месяца,
метеоры сгорают, едва успевая сверкнуть.
Море матово светится,
Как Млечный Путь.
Биофлюоресценция…
О, ночное свечение моря…
Николай Тарасенко
Это чудо природы – свечение моря — относится к разряду так называемых гидробиологических явлений, возникающих при массовом скоплении светящихся морских организмов, в частности, как предполагают, одного из представителей зоопланктона – ночесветки. Снабженное единственным жгутиком малюсенькое шарообразное существо (но среди одноклеточных собратьев – это «гигант» с диаметром до1,5 мм) вспыхивает, как бы пугаясь, от любого раздражения: удара волны, проходящего судна, плывущего человека или дельфина. Обитатели моря им должны быть очень благодарны: свечение ночесветок происходит и на выставленных рыбаками сетях, помогая рыбе их избежать
Интересно, что ботаники считает ночестветку водорослью, зоологи — животным (зоопланты, ага... и снова привет Пандора). Сами по себе ее клетки имеют красноватую окраску. Бывает, что при определенных условиях они размножаются в огромном количестве и придают морской воде совершенно нереальный цвет. Некоторые родственные ночесветке пиррофитовые водоросли становятся таким образом причиной экологической катастрофы, известной под названием «красный прилив». Избыток этих представителей планктона приводит к массовому отравлению и гибели рыб, а затем — по звеньям пищевой цепи — птиц и морских млекопитающих. К сожалению, в таких случаях страдают даже люди. Вот почему раньше считалось плохим предзнаменованием встретиться в океане с «красным приливом», и, завидев кровавые разводы на поверхности волн, команды часто разворачивали судно обратно. Как хорошо, что у Крымских берегов подобных бедствий не случается, а ночесветки для нас остаются символом искрометных чувств, возникающих во время романтических ночных заплывов в «бархатный сезон». Именно в конце лета – начале осени ночесветок становится особенно много, и они собираются в самом верхнем слое морской воды, создавая, впрочем, эту феерию совсем ненадолго. Ведь с наступлением рассвета она обязательно закончится…
И, лишенная света,
уходит сквозь пальцы вода.
До свидания, свет.
До свиданья.
До будущей ночи.
Николай Тарасенко
А помимо моря, светятся также и озера. Иногда
Мерцающее озеро от фотографа Фил Харт (Phil Hart)
Обычно купание в воде придаёт коже человека здоровый оттенок, но с озёрами в австралийском штате Виктория дело обстоит иначе. Эти водоёмы в ночное время приобретают очень странный синий цвет и даже светятся. Подобное происходит и с людьми, купающимися в них, когда они выходят из озера, то становятся похожими на неоновую рекламу. Это необычное зрелище запечатлел фотограф Фил Харт (Phil Hart). В таком свечении ничего опасного нет, так как оно появилось благодаря микроорганизмам Noctiluca Scintillans. В этом году их концентрация в нескольких озёрах была особенно большой, что и вызвало такое необычное свечение. Если эти микроорганизмы побеспокоить, например, бросив в воду камень, то они начинают мерцать. По словам фотографа биолюминесценцию можно видеть невооружённым глазом , а ярко синий цвет становиться хорошо виден только на фотографии.
Кроме разнообразных водных организмов, есть представители светящиеся в темноте и на суше в том числе, ну вот к примеру как говорил Kamean - грибы.
Ученые пополнили семейство грибов-"светлячков"
Ученые обнаружили в Бразилии семь видов светящихся грибов. Три из них являются новыми для науки. Описание находки появилось в журнале Mycologia. Коротко о необычных грибах рассказано в пресс-релизе Университета Сан-Паулу.
Все они произрастают в постоянно затененных лесах и испускают зеленоватое свечение 24 часа в сутки. Свечение биологических систем получило название биолюминесценции. Исследователи полагают, что с помощью света грибы могут приманивать животных, которые распространяют споры грибов на значительные расстояния.
Найденные грибы, как и большинство известных исследователям видов светящихся грибов, принадлежат к роду Mycena. Два из трех новых видов авторы назвали Mycena luxaeterna (неизменный свет) и Mycena luxperpetua (вечный свет). На такие имена авторов вдохновили слова "Реквиема" Моцарта.
Биолюминесценция является относительно редким среди живых существ явлением. Тем не менее, способность испускать свет используется ее обладателями в нескольких целях. При помощи биолюминесценции живые существа общаются, освещают окрестности и приманивают половых партнеров или существ, помогающих в размножении.
Такой вот Пандорский грибочек, ага
Ну а кроме грибов есть конечно и те же самые светлячки.
Светлячки — маленькие насекомые, использовующие биолюминесценции для привлечения товарищей или для охоты. Они производят холодный света зеленых или желтых оттенков, который потрясающе смотрится в ночном лесу.
link
Вот так вот, и лес почти Пандорский правда? Как знать, быть может и не так далеки наши миры как это может подуматься, да и порталы глядишь где-нибудь есть... так ладно, мечты-мечты.... А тем временем, безумные но напористые ученые копают по этой теме, ну например в этой теме я находил новость (и благополучно о том забыл) о разработке бытовых биолюминесцентных ламп, выглядит это вот так:
Но и это не все, ученые мужи шагнули дальше, ну, по крайней мере пытаются, экспериментаторы понимаешь...
Биолюминесценция заменит уличное освещение
Цитата
Рано или поздно на смену «золотому свету» уличных фонарей придёт природная флуоресценция: сотрудники Национального университета Чэнь Кун и Академии наук Тайваня научились имплантировать биосветодиоды в листья растений.
К тому же это позволит удалять углекислый газ из воздуха круглые сутки. Потому что светло!
Хлорофилл, фотосинтетический пигмент, который придает листьям их характерный зелёный цвет, известен своей способностью поглощать определённые длины волн света. Однако при неких обстоятельствах хлорофилл и сам может светиться: при воздействии света с длиной волны около 400 нм он становится красным.
Одна загвоздка: фиолетовый свет взять неоткуда, особенно ночью. Решением стали наночастицы золота. При коротких длинах волн, невидимых человеческому глазу, они возбуждаются и начинают светиться фиолетовым. Этот свет попадает на близлежащие молекулы хлорофилла и возбуждает их, в результате чего хлорофилл начинает производить красное сияние.
Пока учёным удалось показать работоспособность своей идеи только на водном растении Bacopa caroliniana. Над сухопутной флорой предстоит ещё немало потрудиться. Гораздо ближе к успеху студенты Кембриджского университета (Великобритания). Они решили взять за основу создания природы, которые и так уже светятся — правда, очень тускло. Им удалось получить генетически модифицированных светлячков и морскую бактерию Vibrio fischeri, в организме которых производство светящихся ферментов идёт стахановскими темпами. Часть генома, отвечающая за свечение, была затем пересажена кишечной палочке. Более того, студенты научились получать самые разные цвета. Итог: бактериальная колония размером с винную бутылку даёт достаточно света для чтения.
Главная проблема такого подхода связана с тем, что он основан на луциферинах. Эти вещества, излучив свет, превращаются в оксилуциферин. Кембриджские исследователи смогли так подобрать гены, чтобы организм мог вырабатывать ферменты для переработки последнего.
Учёные подсчитали, что организмам потребуется всего 0,02% энергии, полученной в ходе фотосинтеза, для создания конкуренции нынешнему уличному освещению.
Результаты первого исследования опубликованы в журнале Nanoscale, а второго — представлены на Международном конкурсе генетически модифицированных машин, который проводится Массачусетским технологическим институтом (США).
К тому же это позволит удалять углекислый газ из воздуха круглые сутки. Потому что светло!
Хлорофилл, фотосинтетический пигмент, который придает листьям их характерный зелёный цвет, известен своей способностью поглощать определённые длины волн света. Однако при неких обстоятельствах хлорофилл и сам может светиться: при воздействии света с длиной волны около 400 нм он становится красным.
Одна загвоздка: фиолетовый свет взять неоткуда, особенно ночью. Решением стали наночастицы золота. При коротких длинах волн, невидимых человеческому глазу, они возбуждаются и начинают светиться фиолетовым. Этот свет попадает на близлежащие молекулы хлорофилла и возбуждает их, в результате чего хлорофилл начинает производить красное сияние.
Пока учёным удалось показать работоспособность своей идеи только на водном растении Bacopa caroliniana. Над сухопутной флорой предстоит ещё немало потрудиться. Гораздо ближе к успеху студенты Кембриджского университета (Великобритания). Они решили взять за основу создания природы, которые и так уже светятся — правда, очень тускло. Им удалось получить генетически модифицированных светлячков и морскую бактерию Vibrio fischeri, в организме которых производство светящихся ферментов идёт стахановскими темпами. Часть генома, отвечающая за свечение, была затем пересажена кишечной палочке. Более того, студенты научились получать самые разные цвета. Итог: бактериальная колония размером с винную бутылку даёт достаточно света для чтения.
Главная проблема такого подхода связана с тем, что он основан на луциферинах. Эти вещества, излучив свет, превращаются в оксилуциферин. Кембриджские исследователи смогли так подобрать гены, чтобы организм мог вырабатывать ферменты для переработки последнего.
Учёные подсчитали, что организмам потребуется всего 0,02% энергии, полученной в ходе фотосинтеза, для создания конкуренции нынешнему уличному освещению.
Результаты первого исследования опубликованы в журнале Nanoscale, а второго — представлены на Международном конкурсе генетически модифицированных машин, который проводится Массачусетским технологическим институтом (США).
Вот, такие вот пироги И уверен, если хорошо поискать то это - далеко не все.