Почему глубоководные рыбы светятся
Учёным широко известно явление биофлюоресценции, как среди морских животных, так и среди наземных обитателей. Суть этого явления зaключается в том, что живые организмы поглощают всей поверхностью тела или какой-либо её частью ультрафиолетовую часть спектра излучения, а после этого преобразуют её в видимое нами излучение. Если наземные животные пользуются всем спектром солнечного излучения, то обитатели водных глубин получают синий свет и его оттенки, а всю остальную часть спектра поглощает толща воды. Американские биологи обнаружили в результате длительного изучения, что многие виды морских рыб обладают способностью поглощать именно синий свет и трансформировать его в зелёный, красный и оранжевый.
Наблюдения велись за морскими обитателями в их естественной среде обитания. Учёные Джон Спаркс и Дэвид Груббер впервые столкнулись с явлением биофлюоресценции у рыб (мурен) в процессе исследований в районе Каймановых островов. После этого последовало масштабное изучение явления в акватории Соломоновых и Багамских островов с использованием труда множества специалистов. В процессе ночных погружений морские жители подвергались интенсивному воздействию синим светом, что стимулировало у них биофлюоресценцию. Получаемое световое представление, к сожалению, человеческим глазом не улавливается. А глаза рыб, оснащённые своеобразными жёлтыми фильтрами, позволяют им воспринимать флуоресцентное свечение. Чтобы его зафиксировать, применялись специальные камеры, оборудованные именно жёлтыми фильтрами.
Исследования выявили способность к биофлюоресценции у хрящевых рыб (скаты, акулы), и у костных (мурены, представители семейства ящероголовых и др.). Всего учёные зафиксировали более ста восьмидесяти «светящихся» видов. Биологи, в процессе работы, выявили множество разных механизмов создания неоновой окраски: от просто светящейся зелёной слизи, которая покрывает тело животного, до сложных встроенных графических моделей, производящих локализацию свечения в различных местах поверхности тела. На основании этого был сделан вывод, что эволюция биофлюоресценции шла в природе разными путями.
Специалисты высказывают предположение, что такая способность морских обитателей играет туже роль, что и всевозможная раскраска наземных животных. Она решает вопросы внутривидовой коммуникации, например, при поиске полового партнёра, а также помогает обеспечить безопасность, при контакте с естественными врагами. Напомним, что открытый в 1960 г. флуоресцентный белок медузы, произвёл переворот в биомедицине и широко используется сейчас при исследовании патологических процессов в физиологии человека.
Гребневики (лат. Ctenophora)
У каждого представителя этого типа морских беспозвоночных животных имеются «гребни» – гребные пластинки, которые представляют склеенные между собой пучки ресничек. Размеры очень разнообразны – от 2-2,5 мм до 3 м (например, венерин пояс (Cestum Veneris)). Тело похоже на мешочек, на одном конце которого располагается рот, а на другом органы равновесия. У гребневиков нет стрекательных клеток, поэтому пища захватывается сразу ртом или ловчими щупальцами (у гребневиков класса Щупальцевые (Tentaculata)). Они гермафродиты. Питаются планктоном, мальками рыб и другими гребневиками.
Уход за рыбками
Смотреть галерею
Несмотря на внешнюю необычность, забота о таких измененных питомцах не утомит владельца. Перемены почти не коснулись поведения и привычек рыбок, их можно кормить обычными кормами, да и содержать вместе с привычными обитателями аквариумов.
Из-за того, что в организм рыбок введен ген тропических организмов, они предпочитают более теплую воду, 28-29° С.
Кормить можно как сухими, так и замороженными кормами (мотыль, артемия, дафния). Как и с обычными рыбками, светящихся лучше не перекармливать и раз в две недели делать подмену воды в аквариуме. Желательно наличие живых растений, в которых питомцы смогут укрыться.
Необычные скалярии
Смотреть галерею
Первые удачные эксперименты по изменению генома рыбок проводились на небольших стайных видах, отличающихся активным и успешным размножением. Поэтому уже через несколько лет новые поколения светящихся рыбок успешно передавали измененный ДНК своим потомкам.
Все пошло сложнее, когда работники науки решили изменить структуру генов одного из видов аквариумных цихлид. Эти величественные рыбки с высокими плавниками, похожими на паруса, давно прописались в домах многих любителей подводного мира.
Для содержания скалярий не нужны особые параметры воды или температуры, да и нерестятся они довольно охотно, поэтому ученые решили продолжить эксперимент на них. И столкнулись с небольшими сложностями. Эти крупные рыбы во время нереста выбрасывают совсем небольшой объем икры (по сравнению с теми же данио) и процесс сохранения и передачи измененного генома проходил медленно. Но в конце концов наука победила природу и новый вид светящихся особей успешно появился в продаже.
Как обустроить аквариум?
Спрос на светящихся рыб постоянно увеличивается. Поэтому специально для того чтобы выделить их необычность, производители предлагают много декоративных украшений. Это яркие искусственные растения, грунт необычных оттенков, даже емкости с неоновой подсветкой.
Однако опытные аквариумисты не советуют сильно увлекаться подобными декорациями, в таком аквариуме светящиеся рыбы могут просто потеряться.
Очень красиво разноцветные питомцы смотрятся на фоне светлого грунта, лучше всего белоснежного песка и темного заднего фона. Насыщенная зелень подводных растений тоже хорошо оттеняет необычные «подсветки» особей. Конечно, эти рыбки очень неприхотливы, но естественные растения и хорошее питание они оценят.
Единственное, что дополнительно понадобится собственнику новых видов, это специальные аквариумные лампы. При обычном освещении тела рыбок не светятся, всю красоту выявляют светильники с ультрафиолетовым излучением.
Как они появились?
Смотреть галерею
В конце XX века во многих странах проводились эксперименты по изучению ДНК различных животных.
В 1999 году ученые Национального университета Сингапура изучали геном одного из видов тихоокеанских медуз, обладающего способностью флуоресцировать в темноте. Им удалось выделить ген, отвечающий за синтез зеленого сияющего белка. Именно он и стал причиной того, почему светятся рыбы.
Затем ученые внедрили выделенный ген в небольшую аквариумную разновидность данио рерио. Не сразу, но удалось вывести рыбок, которые изменением окраски сигнализировали об ухудшении параметров воды и появлении посторонних токсинов.
Впервые такие особи были представлены на научном форуме как пример успешной генной инженерии. Однако существа, созданные с чисто исследовательской целью, заинтересовали представителей крупной компании, занимающейся продажей товаров для любителей аквариумов.
Креветки Systellaspis
Это глубоководные креветки. Фотофоры у них располагаются на теле и на специальных участках печени, которые просвечивают сквозь покровы тела. Эти креветки также способны выбрасывать светящуюся жидкость, которая отпугивает противников. К тому же это свечение помогает им находить друг друга в период размножения. У каждого вида этих креветок определенные светящиеся участки. Это помогает им различать друг друга.
Не только данио
Смотреть галерею
Дальнейшие опыты, проводимые на неприхотливых данио, позволили создать их синих и фиолетовых генетически измененных родичей.
Следующими рыбами, светящимися в темноте, стали создания покрупнее — тернеции. За несколько лет было выведено более пяти расцветок этих забавных округлых «фонариков». Вслед за ними наступил черед задиристых барбусов, более привередливых к условиям аквариумного содержания.
К этому времени яркие рыбки полюбились многим аквариумистам и компания GloFish начала разрабатывать и выпускать новые декорации, помогающие сделать более красочным маленький подводный мир.
Названия светящимся рыбам тоже придумали красивые и запоминающиеся: Starfire Red (красная звездная рыбка), Sunburst Orange (апельсиновый лучик) или Galactic Purple (пурпур галактики).
Адский вампир или адский кальмар-вампир (лат. Vampyroteuthis infernalis)
Уникальное глубоководное животное. Обитает в «зоне кислородного минимума». Небольших размеров. Излучает свечение.
Адский вампир или адский кальмар-вампир (лат. Vampyroteuthis infernalis) (англ. Vampire Squid)
Светящиеся глубоководные многощетинковые черви или черви-бомбисты (лат. Swima bombiviridis)
Черви-бомбисты были обнаружены в Тихом океане – у побережья Филиппин, Мексики и США. Обитают на глубине от 1,8 до 3,8 километров. Их тело состоит из сегментов и прикрепленных к ним щетинок. Очень хорошо плавают. Делают это при помощи волнообразных движений своего тела. В длину вырастают от 2 до 10 сантиметров.
Основным их способом защиты является запуск «бомбочек» – простых мешочков, наполненных гемолимфой – веществом, которое является «кровью» у беспозвоночных. При приближении противника эти бомбочки отделяются от червя и начинают люминесцировать.
Светящиеся глубоководные многощетинковые черви или черви-бомбисты (лат. Swima bombiviridis)
