Исследователям давно было известно об этом удивительном зрелище, когда море светится голубым, но до сих пор причина такого явления была неизвестна. В настоящее время ученые в лабораторных условиях изучили обстоятельства, при которых определенные морские существа излучают свет. Теперь они знают секрет неоновой воды.
Незабываемое зрелище
Голубовато-синие морские огни описывали многие известные люди: Аристотель, Шекспир, Дарвин, Жюль Верн и другие. Особенно часто свечение замечали моряки ночью – яркие неоновые волны разбегались от корабля перед его носом. Теперь исследование проясняет этот феномен: всему виной деформация клеточной стенки крошечных организмов, которая вызывает внутри цепную реакцию.
Международная команда, возглавляемая Рэймондом Голдштейном из Кембриджского университета, описывает механические принципы этого явления в журнале Physical Review Letters. Различные организмы способны к биолюминесценции, то есть генерируют свет. Это бактерии, грибы, черви, медузы и светлячки.
Давно известно, что ночной зеленовато-голубой морской свет обусловлен определенными микроорганизмами. Они обитают в океанах по всему миру, но не у всех возникают такие химические процессы в клетках. В так называемых динофлагеллятах происходят изменения значений кальция посредством цепной реакции. От этого вещество люциферин окисляется и излучает свет.
Окончательная разгадка
Теперь исследователи выяснили механические условия, необходимые для биолюминесценции, в лабораторных испытаниях на одном из этих видов. Они изучили прозрачное одноклеточное Pyrocystis lunula длиной 130 микрон и шириной 40 микрон. Ночные эксперименты с использованием микропипеток и высокоскоростной фотографии показали, что деформация клеточной стенки является пусковым механизмом для голубого свечения с частотой около 475 нанометров. Его яркость зависит от сочетания степени и скорости деформации.
Деформация должна быть быстрой и достаточно большой, чтобы вызвать цепную реакцию в цитоплазме. В общем, вмятины в клеточной стенке около 10 микрон было достаточно. Средний порог силы струи жидкости составлял 10 микроньютонов, и команда указала скорость около 0,3 метра в секунду. Чем сильнее и быстрее деформация, тем ярче свечение. Исследователи гадают, для чего нужна эта функция одноклеточным. Скорее всего, свечение служит отпугивателем хищников.