Какао-Бич, расположенный на атлантическом побережье Флориды, известен своими прекрасными пляжами с белым песком и спокойным прибоем. Но время от времени местные жители и гости удивляются, когда видят, как береговая линия приобретает яркий, почти неоново-голубой оттенок. Это явление вызвано массовым притоком микроскопических растений, называемых динофлагеллятами.
Динофлагелляты — это крошечные морские организмы, которые являются частью семейства планктона. Существует более 2000 видов динофлагеллятов, большинство из которых являются фотосинтезирующими. В дневное время они используют хлорофилл для преобразования солнечного света в энергию, как это делают растения. Некоторые виды динофлагеллятов излучают свет посредством биолюминесценции, что вызывает яркое голубое свечение.
| Факты о динофлагеллятах |
|---|
| – Микроскопические организмы (размером от 5 до 2000 микрон) |
| – Присутствуют как в пресноводной, так и в морской среде |
| – Большинство из них фотосинтезируют |
| – Некоторые виды биолюминесцентны |
В течение дня динофлагелляты дрейфуют вдоль океанских течений, используя свои жгутики, похожие на волоски структуры, которые помогают им двигаться. Ночью они поднимаются к поверхности воды, чтобы питаться. Их популяции естественным образом увеличиваются и уменьшаются в зависимости от температуры, солености, питательных веществ и других факторов окружающей среды.
При определенных условиях популяции динофлагеллят могут взрываться, образуя огромные скопления, называемые цветением. Цветение происходит, когда приток питательных веществ (например, азота и фосфора из сельскохозяйственных стоков) вызывает быстрое ускорение роста динофлагеллят. Отсутствие циркуляции воды также может вызывать цветение, концентрируя динофлагеллят в одной области.
Некоторые виды, образующие цветение, вырабатывают мощные нейротоксины, что приводит к тому, что известно как вредоносное цветение водорослей или «красный прилив». Красные приливы могут вызывать массовую гибель рыбы и отравление моллюсков, когда люди потребляют загрязненные морепродукты. Однако другие виды динофлагеллят безвредны.
Многие динофлагелляты являются биолюминесцентными, то есть они производят живой свет посредством химической реакции. Они содержат люциферин, пигмент, который излучает свет при взаимодействии с кислородом, и фермент, называемый люциферазой. Свет вспыхивает синими или зелеными вспышками, когда организмы механически стимулируются, обычно движением волн или плавающей рыбой.
Биолюминесценция служит нескольким экологическим целям для динофлагеллятов. Вспышки света могут пугать хищников, отпугивать другие конкурирующие виды или привлекать добычу. Свет также может привлекать рыбу, которая затем удобряет воду своими выделениями, обеспечивая динофлагеллятов питательными веществами.
Так как же одни и те же динофлагелляты иногда вызывают красные, а иногда синие приливы? Различные цвета зависят от вида динофлагеллятов, а также от времени суток.
| Красный прилив | Синий прилив |
|---|---|
| – Вызывается токсигенными видами динофлагеллятов, такими как Karenia brevis | – Вызывается биолюминесцентными, но нетоксичными видами, такими как Ceratium fusus |
| – Токсины вызывают изменение цвета воды | – Биолюминесценция вызывает излучение синего света |
| – Присутствует в любое время | – Видно только ночью |
| – Днем вода выглядит коричневой, красной или ржавой | – Днем вода выглядит нормальный |
Красные приливы сохраняются в течение дня и ночи. Коричневатый оттенок вызван большим количеством токсин-продуцирующих динофлагеллятов в воде. Голубые приливы случаются только после захода солнца, когда биолюминесцентные виды мигрируют на поверхность и активизируются, создавая тусклые синие пятна вдоль гребней волн.
В Коко-Бич чаще всего наблюдаются синие приливы, вызванные цветением биолюминесцентных динофлагеллят Ceratium fusus. Этот вид встречается круглый год у побережья Флориды в низких фоновых концентрациях. Но когда позволяют условия, может развиться массивное цветение, которое окрашивает пляж в электрический неоново-синий цвет ночью.
Эти ночные световые шоу усиливаются волновым воздействием Коко-Бич. Когда волны разбиваются о пляж, они стимулируют биолюминесценцию динофлагеллятов. Это создает ослепительные проявления мерцающей голубой пены вдоль береговой линии. Эффект подобен плаванию в море голубых искр или под одеялом из звезд.
| Условия для цветения Ceratium fusus в Коко-Бич |
|---|
| – Высокая температура океана (>70?) |
| – Спокойный ветер |
| – Поступление питательных веществ из-за подъема глубинных вод или дождевого стока |
| – Низкая соленость из-за сброса ливневых вод |
| – Стабильные условия на поверхности воды |
Эти биолюминесцентные проявления в Коко-Бич могут длиться от нескольких дней до недель. Хотя вода не токсична, рекомендуется избегать купания в обесцвеченной воде, которая может вызвать раздражение кожи у некоторых людей. Лучший способ увидеть голубой прилив — это посмотреть на него с берега.
В Коко-Бич иногда наблюдается токсичное цветение красного прилива, вызванное такими видами, как Karenia brevis. Но эффекты сильно отличаются от ослепительных синих приливов:
К счастью, настоящие красные приливы — редкое явление в Коко-Бич. Гораздо более частые неоново-синие приливы — развлекательное природное явление для местных жителей и любителей пляжного отдыха.
Биолюминесцентные синие приливы в Коко-Бич представляют собой впечатляющее зрелище светового шоу природы. Это массивное цветение водорослей демонстрирует хрупкий баланс океанической экосистемы Флориды. В то время как красные приливы оказывают негативное воздействие, синие приливы являются безвредным и прекрасным природным чудом. Вид волн, освещаемых мерцающими синими точками света, — это опыт, который нелегко забыть. Так что в следующий раз, когда вы посетите Cocoa Beach и услышите разговоры о том, что вода светится ночью, обязательно проверьте это сами!