10 поразительных светящихся существ
Биолюминесценция — так называется способность живых организмов светиться — одно из самых зрелищных явлений живой природы. Правда, подобным свойством животные наделены не с целью покрасоваться, а для выполнения разных биологических функций, например, маскировки, отпугивания или коммуникации. В нашей подборке — 10 живых существ, светящихся, мигающих и переливающихся дивным цветом.
Наталья Полыця
Светляки. Семейство жуков, способных светиться, насчитывает более 2000 видов, большинство из которых можно встретить в тропической и субтропической зонах. Природа наградила их специальным органами — лантернами, которые расположены в нижней брюшной части. Различные представители жуков-светляков излучают свет разного цвета: желтого, зеленого или красного. Отличаются они не только цветом, но и типом светового сигнала — одни жуки могут светиться непрерывно, другие словно мигают, третьи «включают» и «выключают» мерцание по необходимости, регулируя яркость в зависимости от внешних факторов.
Медузы украшают подводный мир за счет различных биолюминесцентных белков. Южное море, усеянное мерцающими медузами в ночи, может сравниться со звездным августовским небом. Вид завораживающий, но медузы используют свою функцию вовсе не для ублажения наших эстетических чувств — своим свечением они заманивают различные мелкие организмы, например, простейших и ракообразных: они становятся легкой добычей коварных многоклеточных.
Бразильская светящаяся акула получила игривое прозвище «cookiecutter», что означает формочку для печенья: акула оставляет очень похожие раны на теле своих жертв. Брюшная часть акулы излучает яркий зеленый люминесцентный свет, который делает хищную рыбу менее заметной при взгляде снизу. Таким изящным способом «акула-формочка-для-печенья» маскируется.
Улитка-фонарик, или Hinea brasiliana, загорается сине-зеленым светом в момент приближения опасности. Если прочие улитки способны лишь на тусклые вспышки в области головы, то Hinea brasiliana сияет подобно мощному фонарику. Это свечение не только отпугивает охотников за улитками, но и привлекает хищников, которые выслеживают этих самых охотников.
Биолюминесцениные бактерии, как правило, существуют в симбиозе с другими организмами: морские животные предоставляют им свое тело в качестве среды обитания и пропитания, а взамен используют способность бактерий к свечению в собственных целях. Например, удильщикообразные (рыба, встречающаяся в тропических коралловых рифах) приютили люминесцирующие бактерии в плавнике, на который они заманивают добычу.
Грибные комары Arachnocampa — двукрылые насекомые, обитающие в сырых пещерах, гротах и влажных лесах. Питаются грибами. Одна из самых удивительных пещер, в которых обитают комары Arachnocampa, находится в Новой Зеландии, на Северном острове вблизи города Уэйтомо. Система залов пещеры кажется планетарием благодаря удивительному свечению обитающих там комаров Arachnocampa, которые таким способом привлекают к себе мелких насекомых.
Морской сапфир, или Sapphirina sp. — не драгоценный камень, а маленький паразитирующий копепод, крошечное головоногое ракообразное существо. Своим названием микроорганизм обязан способности мерцать, переливаясь из одного полупрозрачного цвета в другой, словно драгоценный камень. Такой функцией обладает только самец, видимо, привлекая таким образом к себе самку.
Скорпионы не биолюминисцентные животные, но они излучают яркий сине-зеленый свет при воздействии на них ультрафиолетовых лучей с определенной длиной волны. Скорпион может флуоресцировать и при достаточном количестве лунного света. По поводу функции, которую выполняет свечение скорпионов в ультрафиолете, ученые спорят до сих пор. Одна из последних гипотез — это дает членистоногим возможность контролировать уровень освещенности, чтобы решить, стоит ли выходить на охоту.
Сверкающий кальмар способен устроить настоящее световое шоу, которое вы можете наблюдать у берегов Японии. Пронзительно-голубое свечение охватывает морской берег в период с марта по май, когда у кальмаров начинается брачный период. Они могут загораться в унисон или создавать целые световые узоры на поверхности воды.
Генетически выведенные светящиеся животные — результат экспериментов ученых-генетиков. Светящиеся рыбки были созданы для украшения аквариума, а вот флуоресцентные кошки должны были помочь ученым в разработке генной терапии различных заболеваний.
Но пока никаких революционных открытий в этой области не свершилось, с помощью внедрения «светящихся» ДНК появляются все новые и новые мерцающие животные.
Созданы живые растения, устойчиво светящиеся в темноте
Журнал Nature Biotechnology опубликовал статью, в которой описывается создание растений, чье свечение видно невоороуженным глазом.
Проведенное исследование — результат совместной работы резидента Фонда «Сколково» биотехнологического стартапа Планта, Института биоорганической химии РАН, станции искусственного климата Биотрон и Института науки и технологий Австрии. Основную финансовую поддержку оказали компания Планта, «Сколково» и Российский научный фонд.
Ученые заметили, что метаболизм биолюминесцентных грибов и обычных растений имеет много общего. Они успешно перенесли необходимую для свечения ДНК из грибов в растения, создав растения с устойчивым свечением, превосходящим по яркости все предыдущие подходы.
Табак, который научили светиться ученые.
Фото: Planta
Это открытие найдет широкое применение в науке. Ученые смогут использовать свечение для наблюдения за внутренними процессами в растениях. В отличие от других широко используемых типов биолюминесценции, для поддержания стабильного свечения с помощью нового подхода не требуется добавления химических реагентов. Растения, содержащие грибную ДНК, светятся непрерывно на протяжении всего жизненного цикла, с момента прорастания до цветения.
Также новое открытие может быть использовано и в эстетических целях, например, в создании светящихся цветов, деревьев и других декоративных растений. И хотя замена уличных фонарей светящимися деревьями пока еще остается в области фантастики, растения, полученные в ходе данной работы, имеют мягкую ауру из света, отражающую происходящие в них жизненные процессы.
Масштаб проделанной работы можно оценить по числу участников.
Авторами статьи в Nature Biotechnology являются 27 ученых. Работа велась под руководством Карена Саркисяна и Ильи Ямпольского, с ключевым вкладом Татьяны Митюшкиной, Александра Мишина, Луизы Гонзалез Сомермейер и Надежды Маркиной.
Ученые заметили, что метаболизм биолюминесцентных грибов и обычных растений имеет много общего. Они успешно перенесли необходимую для свечения ДНК из грибов в растения, создав растения с устойчивым свечением, превосходящим по яркости все предыдущие подходы.
По данным авторов, растения производят более миллиарда фотонов в минуту. Кейт Вуд, директор компании Лайт Био, комментирует новую работу: «30 лет назад я помог создать первое люминесцентное растение, используя ген светлячков. Новые растения производят гораздо более яркое и устойчивое свечение, механизмы которого полностью встроены в их гены». Лайт Био – новая компания, которая в партнерстве с Плантой планирует вывести на рынок светящиеся в темноте декоративные комнатные растения.
Фото: Planta.
Конечно, создание совершенно новых биологических свойств все-таки сложнее, чем просто перенос нескольких генов из одного организма в другой. Метаболизм растений подобен часовому механизму, и новые детали – элементы грибной биолюминесценции – необходимо идеально подогнать к нему.
Природная биолюминесценция плохо изучена. До недавнего времени, полностью был расшифрован только механизм свечения бактерий. Однако попытки создать стабильно светящиеся растения, используя бактериальную систему, не увенчались успехом.
Чуть более года назад ученые Планты установили все компоненты, необходимые для биолюминесценции в грибах. Впервые был полностью расшифрован механизм свечения в сложном многоклеточном организме. В новой работе авторы продемонстрировали, что люминесценция грибов может быть эффективно перенесена в растения. Это позволило им создать светящиеся растения, которые, как минимум, в десять раз ярче по сравнению с предыдущими работами. Зеленое свечение исходит от листьев, стеблей, корней и цветов, его видно невооруженным глазом, и можно заснять на обычные фотоаппараты и даже смартфоны.
Что немаловажно, устойчивое свечение не мешает растениям нормально расти и развиваться.
Оказалось, что органическая молекула, необходимая для свечения грибов, используется и растениями для строительства клеточных стенок. Чтобы появился свет, эта молекула, называемая кофейной кислотой, должна пройти через метаболический цикл с участием четырех ферментов. Два фермента превращают кофейную кислоту в более сложную молекулу, которая затем окисляется третьим ферментом с испусканием фотона. Еще один фермент превращает продукт реакции обратно в кофейную кислоту, замыкая цикл.
В растениях кофейная кислота является строительным блоком лигнина, ответственного за механическую прочность клеточных стенок. Таким образом, она является частью биомассы растений – лигноцеллюлозы, которая является наиболее распространенным возобновляемым ресурсом на Земле. Помимо этого, кофейная кислота также необходима для синтеза пигментов, летучих соединений и антиоксидантов. Отметим, что несмотря на похожие названия, кофейная кислота и кофеин – два совершенно разных химических соединения.
Иными словами, свечение и метаболизм растений тесно связаны, и потому свечение может отражать физиологический статус растений и их реакцию на окружающую среду. Например, растения светятся сильнее, если рядом с ними положить спелую банановую кожуру (которая выделяет растительный гормон этилен). Молодые побеги растений и, в особенности, цветы, светятся ярче. Свечение постоянно меняется, может образовывать необычные узоры и волны на листьях растения, позволяя впервые наблюдать внутренние процессы, обычно скрытые от глаз.
Фото: Planta.
Описанная в научной статье работа велась на двух видах табака – удобных экспериментальных объектах из-за особенности их генетики и быстрого роста. Однако система биолюминесценции грибов может быть перенесена и в другие растения. Как исследователями Планты, так и в параллельном исследовании, проведенном в Университете Миннесоты, продемонстрирована применимость нового подхода для создания светящихся растений других видов, включая барвинок, петунию и розу.
В будущем можно ожидать создание еще более ярких растений, в том числе растений с новыми свойствами, такими как изменение яркости или цвета свечения в ответ на людей и окружение. Ученые считают, что благодаря этой живой ауре из света мы можем достичь новых отношений с нашими комнатными растениями, которые бы понравились создателям фильма «Аватар».
Взгляд на естественно светящиеся растения и животные – журнал Scout Life
С научной точки зрения, биолюминесценция — испускание света живым организмом — это реакция, вызванная комбинацией химических веществ. Но это гораздо больше: это дикое световое шоу на природе.
Посмотрите на эти светящиеся растения и животные.
Team Firefly
Светлячки, самые распространенные биолюминесцентные существа, используют свой свет для поиска любви. По всей центральной и восточной части США светлячки освещают летние ночи. Каждый июнь вы можете увидеть тысячи синхронно мигающих светлячков в кемпинге Элкмонт в Грейт-Смоки-Маунтинс.
Сигнальная лампа
Когда многоножка Motyxia, многоножка из калифорнийских национальных парков Секвойя и Кингз-Каньон, испускает свой жуткий зеленовато-голубой свет, это предупреждение. Хищники, такие как мыши, жаждущие перекусить вечером, получат отравление цианидом, если осмелятся пообедать этими насекомыми.
Светящийся внизу
Светлячки (по-научному, Arachnocampa luminosa) встречаются только в Новой Зеландии, и их можно увидеть тысячами висящими в пещерах Вайтомо, которым 30 миллионов лет. Они заманивают добычу, такую как мухи и многоножки, на длинные освещенные лески.
Биолюминесцентная бухта
Ночью вода светится! В заливе Москито у побережья Вьекеса, Пуэрто-Рико, миллионы полурастительных и полуживотных организмов, называемых динофлагеллятами (разновидность планктона), светятся ночью. Всякий раз, когда их водная среда обитания нарушается, они излучают голубое свечение. На галлон воды приходится до 720 000 организмов.
Светящееся желе
Хрустальные медузы водятся в Тихом океане у западного побережья США, от Пьюджет-Саунд в Вашингтоне до залива Сан-Диего в Калифорнии. Они мигают синим светом, а иногда и зеленым.
Светящаяся глубина
По крайней мере, на глубине 1600 футов под поверхностью океана вы найдете рыбу-дракона с отвисшей челюстью. Этот жуткий хищник обладает огромными клыками, а его тело имеет красные, синие и зеленые «огоньки». Красный светит, как фонарик, на еду стрекозы, в основном на криль и креветки.
Зачарованные грибы
Существует 71 известный вид светящихся грибов, самый яркий из которых (Agaricus gardneri) растет в бразильском штате Пиауи. В Соединенных Штатах лисий огонь можно найти в осеннем лесу. Бенджамин Франклин предложил использовать его для освещения одной из первых подводных лодок.
Сумасшедший коралл
Никто точно не знает, почему кораллы на стене Кровавого залива Каймановых островов светятся.
Некоторые говорят, что свет экранирует ультрафиолетовые лучи солнца. Другие говорят, что это привлекает добычу.
Взгляните на светящийся коралл у Стены Кровавой бухты
Самый огромный гриб в мире
В Национальном лесу Малер в штате Орегон гигантский древовидный гриб Armillaria solidipes, более известный как опята, занимает площадь в 2200 акров. Большая часть из них находится под землей. Его шляпки грибов освещают лес зеленоватым оттенком. По оценкам ученых, этому организму не менее 2400 лет.
Биолюминесцентные животные: 11 невероятно светящихся видов ⚡
Мир — прекрасное место, и магия природы проявляется не больше, чем когда дело касается биолюминесцентных животных — животных, которые действительно могут светиться в темноте!
Что такое «биолюминесцентное животное»?
Термин «биолюминесценция» относится к производству света живыми организмами, который излучается их телом. Этот свет создается организмом либо в результате серии химических реакций (обычно вещество, называемое люциферином, реагирует с кислородом как химическая реакция с высвобождением энергии в виде света), либо с помощью формы светящихся бактерий, которые обитают в организме животного.
Итак, биолюминесцентные существа — это просто животные, излучающие собственный свет.
Почему некоторые животные светятся?
Хотя светящиеся животные могут показаться потусторонними, существует целый ряд практических причин, по которым животные развили эту особую силу. Животные из этого списка излучают свет и используют биолюминесценцию для:
- защиты от хищников
- Приманить добычу
- Маскировка себя
- Привлечь друзей
- Общайтесь друг с другом
На самом деле способность создавать свет оказалась настолько полезной чертой, что она развивалась независимо по меньшей мере 40 раз.
Биолюминесценция наиболее распространена в океанах, где на глубине это единственная форма света, и, согласно журналу Nature, невероятные 76% океанских видов в той или иной степени являются биолюминесцентными. Ряд наземных существ также научились светиться, но рыбы — единственные биолюминесцентные позвоночные. Возможно, это удивительно, но нет известных растений, производящих свет — только биолюминесцентные грибы.
Мир — прекрасное место, и волшебство природы проявляется не больше, чем когда дело касается биолюминесцентных животных — животных, которые действительно могут светиться в темноте!
Что такое «биолюминесцентное животное»?
Термин «биолюминесценция» относится к производству света живыми организмами, который излучается их телом. Этот свет создается организмом либо в результате серии химических реакций (обычно вещество, называемое люциферином, реагирует с кислородом как химическая реакция с высвобождением энергии в виде света), либо с помощью формы светящихся бактерий, которые обитают в организме животного. Итак, биолюминесцентные существа — это просто животные, излучающие собственный свет.
Почему некоторые животные светятся?
Хотя светящиеся животные могут показаться потусторонними, существует целый ряд практических причин, по которым животные развили эту особую силу. Животные из этого списка излучают свет и используют биолюминесценцию для:
- защиты от хищников
- Приманить добычу
- Маскировка себя
- Привлечь друзей
- Общайтесь друг с другом
На самом деле способность создавать свет оказалась настолько полезной чертой, что она развивалась независимо по меньшей мере 40 раз.
Биолюминесценция наиболее распространена в океанах, где на глубине это единственная форма света, и, согласно журналу Nature, невероятные 76% океанских видов в той или иной степени являются биолюминесцентными. Ряд наземных существ также научились светиться, но рыбы — единственные биолюминесцентные позвоночные. Возможно, это удивительно, но нет известных растений, производящих свет — только биолюминесцентные грибы.
Имея в виду всю эту предысторию и контекст, ниже мы представляем некоторые из самых сумасшедших и самых крутых биолюминесцентных организмов в мире, или вы можете перейти к нижней части страницы для получения полного списка светоизлучающих животных:
Светлячок
Светлячки, светящиеся ночью зеленым светом
Светлячки — это виды семейства Lampyridae , способные летать, самцы и самки которых похожи внешне и излучают свет в виде коротких вспышек для привлечения партнеров. Самки некоторых видов светлячков на самом деле имитируют световые узоры других видов светлячков, заманивая самцов на землю, где они убивают и съедают их… это опасный мир!
Кальмар
Биолюминесцентный кальмар
Большинство видов кальмаров производят биолюминесценцию, используя ее для различных целей.
Некоторые глубоководные кальмары выделяют светящиеся чернила, чтобы сбить с толку хищников, кальмары бобтейлы используют биолюминесценцию как форму маскировки, а кальмары-светлячки используют тысячи крошечных огоньков на своем теле, чтобы заманивать добычу.
Медуза
Красивый свет, производящий медузы с красным светом и сине-зеленым светом
Более 50% всех видов медуз излучают свет, в основном для защиты от хищников. Некоторые медузы, такие как гребенчатые медузы, производят яркие вспышки, чтобы напугать потенциальных хищников, в то время как другие, такие как сифонофоры, могут выпускать светящиеся частицы, имитируя мелкий планктон и сбивая с толку хищников.
Рыба-удильщик
Рыба-удильщик использует свой световой орган для привлечения добычи. много острых, прозрачных зубов.
Их название происходит от мясистой части спинного плавника, выступающего над их ртом для привлечения добычи. Существует более 200 видов удильщиков, обычно от темно-серого до темно-коричневого цвета и длиной от 0,3 до 1 метра.
Рыба-фонарь
Рыба-фонарь с необычным освещением
Рыба-фонарь — довольно маленькая рыба, длиной от 2 до 30 сантиметров. Это очень распространенные и многочисленные глубоководные рыбы, более 200 видов которых обитают в океанах по всему миру.
У каждого вида есть свой уникальный рисунок освещения, который используется при общении и спаривании. Виды, живущие на мелководье, ярко-голубовато-зеленые или серебристые, а виды, обитающие на большей глубине, имеют цвет от темно-коричневого до черного.
Нажмите Жук
Ярко-биолюминесцентные жуки-щелкуны излучают свет пятнами на спине.
Пирофор — разновидность жуков-щелкунов, обитающих в Америке, также известных как огненные жуки из-за их биолюминесценции. Их свечение похоже на светлячок, хотя они не вспыхивают, а поддерживают постоянное свечение от двух люминесцентных пятен на спине. Ночью они используют свой свет, чтобы привлечь других насекомых к еде. Их яйца и личинки также светятся.
Мотиксия Многоножка
Хватай солнцезащитные очки, многоножка мотиксия уже здесь!
Одной из немногих известных биолюминесцентных многоножек является Motyxia.
Они встречаются в лесах и на лугах южной горной цепи Калифорнии, США, достигают 4 сантиметров в длину и выделяют цианид.
В исследовании было обнаружено, что их яркое свечение сильно отпугивает ночных хищников-млекопитающих, и считается, что биолюминесценция развилась как предупреждающий сигнал хищникам о том, что их тело содержит цианид.
Морская улитка
Потрясающая биолюминесцентная морская улитка, светящаяся как красным, так и синим светом
Одно из самых электрических существ в этом списке, морская улитка — один из десятков видов, использующих биолюминесценцию. Считается, что морские улитки на самом деле используют свои непрозрачные раковины для рассеивания и распространения яркого биолюминесцентного света во всех направлениях, по-видимому, увеличивая себя до размеров хищников. Другая школа мысли утверждает, что морские улитки используют свое свечение для общения, не покидая своей раковины. Что бы это ни было, оно, несомненно, прекрасно!
Светящийся червь
Биолюминесцентный светящийся червь излучает свет в своем брюшке
Мы должны быть осторожны со светящимися червями, так как это слово означает разные вещи на разных континентах.
В Европе светлячки относятся к нелетающим бескрылым видам семейства Lampyridae , которые излучают постоянное свечение (в отличие от коротких вспышек светлячков). Семейство Lampyridae насчитывает более 2000 видов, и новые виды все еще обнаруживаются.
В Америке светлячки относятся к другой группе светящихся жуков ( Phengodidae ), а в Австралии и Новой Зеландии название относится к светящимся личинкам грибных комариков, Arachnocampa .
Динофлагелляты
биолюминесцентные динофлагелляты, освещающие море
Легко понять, почему динофлагелляты более известны как огненные водоросли. Эти одноклеточные организмы представляют собой водоросли, встречающиеся как в морской, так и в пресноводной среде, где они придают воде впечатляющее голубое свечение, чтобы отпугнуть хищников. Биолюминесцентные организмы запускаются при контакте с другими объектами или организмами, при движении поверхности волн или при изменении температуры.
Грибок
биолюминесцентные грибы днем и ночью
Итак, грибы не животные, но мы должны были включить их в этот список, так как светящиеся грибы выглядят так круто!
Известно, что светятся более 70 видов грибов, самые яркие из которых обитают в тропических регионах.
Некоторые грибы светятся, чтобы отпугивать хищников, некоторые — чтобы привлекать насекомых для распространения их спор, а третьи — как побочный продукт метаболизма древесины.
Список биолюминесцентных животных
Наземные животные
Членистоногие
- Светлячки
- Жуки-щелкуны
- Светлячки
- Железнодорожные червяки
- Некоторые мухи-мицетофилиды
- Несколько многоножек
- Несколько многоножек
Наземные моллюски
Quantula striata
Аннелиды
Морские животные
Рыбы Рыбы 90704 Беспозвоночные Пресноводные животные И это ваша доля в нашей подборке биолюминесцентных животных. Другие организмы
