Существует несколько природных явлений и организмов, которые демонстрируют синее свечение. Понимание биолюминесценции и того, почему некоторые морские существа светятся синим, дает представление о разнообразии и чудесах природного мира. В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее распространенных примеров вещей, которые светятся синим в природе.
Биолюминесценция — это производство и излучение света живым организмом. Она является результатом химической реакции, в ходе которой химическая энергия преобразуется в световую энергию. Свет, производимый биолюминесценцией, может различаться по цвету, но чаще всего наблюдается синий свет.
Некоторые ключевые факты о биолюминесценции:
| Известно, что более 700 родов организмов являются биолюминесцентными |
| Большинство биолюминесцентных организмов являются морскими, причем примерно 80% организмов, демонстрирующих биолюминесценцию, живут в океане |
| Биолюминесценция выполняет различные функции, такие как защита, привлечение добычи, привлечение партнера и маскировка |
Химическая реакция, ответственная за биолюминесценцию, включает в себя светоизлучающий пигмент, называемый люциферином, и каталитический фермент, называемый люциферазой. Когда люциферин реагирует с кислородом в присутствии люциферазы, вырабатывается свет. Цвет света зависит от структуры люциферина.
Многие морские существа демонстрируют синюю биолюминесценцию. Вот некоторые примеры:
Гребневики
Гребневики, также известные как гребневики, являются студенистыми морскими беспозвоночными. Многие виды гребневиков светятся синим цветом из-за биолюминесцентных клеток, покрывающих их тела. Если их потревожить, они производят резкие синие вспышки. Некоторые утверждают, что гребневики были первыми организмами, которые развили биолюминесценцию.
Рыбы-фонарики
Рыбы-фонарики включают в себя более 250 видов небольших глубоководных рыб. Они получили свое название за свою способность производить синий биолюминесцентный свет. Специализированные органы, полные люминесцентных бактерий под их глазами, генерируют свет. Рыбы-фонарики, вероятно, используют биолюминесценцию для маскировки, сопоставляя ее с синим светом, отфильтрованным с поверхности океана.
Рыбы-удильщики
У самок рыб-удильщиков есть специализированный люминесцентный орган, который выступает из их голов. Бактерии Aliivibrio fischeri живут в симбиозе в этом органе и излучают синий свет. Рыбы-удильщики размахивают этой «рыболовной приманкой», чтобы привлекать добычу в темноте глубокого океана. Некоторые рыбы-удильщики даже могут контролировать интенсивность своего биолюминесцентного свечения.
Кальмар-светлячок
Кальмар-светлячок, обитающий в Тихом океане, производит впечатляющую синюю биолюминесценцию. Крошечные фотофоры, полные светоизлучающих химикатов, покрывают их тела. Они могут контролировать интенсивность и характер своего свечения для маскировки против освещения. Интересно, что кальмары-светлячки в неволе светятся синим цветом только при взаимодействии или стимуляции.
Светлячки
Светлячки — это биолюминесцентные личинки различных видов мух и жуков. Они встречаются по всему миру и излучают сине-зеленое свечение из своих хвостовых частей, чтобы привлечь добычу. Свечение исходит от световых органов, содержащих люциферин и люциферазу. Свечение некоторых видов усиливается, когда они чувствуют движение или вибрации от потенциальной добычи поблизости.
В то время как большинство светящихся синим цветом организмов производят свет биологическим путем через биолюминесценцию, некоторые естественные синие свечения имеют небиологические причины:
Излучение Черенкова
Излучение Черенкова производит жуткое синее свечение, когда заряженные частицы проходят через воду быстрее фазовой скорости света. Этот свет вызван взаимодействием между молекулами воды и заряженными частицами. Излучение Черенкова возникает естественным образом, но также наблюдается в ядерных реакторах.
Голубые струи
Голубые струи возникают во время гроз, когда луч синего света выбрасывается вверх из верхней части кучево-дождевых облаков. Это явление электрического разряда, связанное с молнией. Голубые струи достигают скорости более 100 км/с и высоты около 50 км.
Голубые кристаллы
Некоторые минералы демонстрируют синюю флуоресценцию под ультрафиолетовым светом. Примерами являются флюорит, кальцит и аммолит. Воздействие коротковолнового УФ-излучения возбуждает электроны в кристаллах, производя яркое голубое свечение. Хотя искусственные источники УФ-света лучше всего демонстрируют это свечение, некоторые синие кристаллы флуоресценции возникают естественным образом.
Лисьи огни
Лисьи огни относятся к сине-зеленой биолюминесценции, иногда наблюдаемой при гниении древесины или других органических веществ. Это свечение возникает в результате окислительных реакций, связанных с грибками, присутствующими на разлагающемся материале. В основном это происходит на влажной гниющей древесине в лесах.
Многие задаются вопросом, почему синяя биолюминесценция так распространена в океане. Синий свет проникает в воду лучше, чем другие длины волн. Существа, живущие на глубине океана более 10 метров, в основном видят синие длины волн. Поэтому синяя биолюминесценция лучше всего подходит для подводных видов деятельности, таких как охота, приманивание добычи, общение и спаривание в глубоком море. Кроме того, у большинства морских организмов отсутствуют рецепторы красного света.
Хотя это и не распространенное наземное явление, синий свет изобилует в странных глубинах моря. Повсеместность синей биолюминесценции намекает на эволюционные силы и физику света под водой. В следующий раз, когда вы посетите аквариум или сам океан, обратите внимание на это свечение в темноте! Потустороннее голубое свечение помогает осветить скрытые тайны и красоту природы.