Ученые выяснили, почему глубоководные кораллы светятся в темноте

Израильские исследователи обнаружили, что глубоководные кораллы светятся в темноте, привлекая добычу.

Израильское исследование впервые показало, что кораллы, которые светятся флуоресцентными цветами в десятках метров ниже поверхности моря, делают это, чтобы заманить добычу. Флуоресценция характерна для рифообразующих кораллов, в том числе тех, которые обитают между мелководьем рифа и глубокой, совершенно темной зоной моря. Но до сих пор никто не смог точно определить, почему.

Последнее исследование, опубликованное в рецензируемом журнале Communications Biology, показывает, что функция флуоресценции кораллов на самом деле состоит в том, чтобы служить приманкой для добычи.

Среди выдвинутых гипотез было то, что это явление защищает от радиации, оптимизирует фотосинтез (с помощью водорослей, которые живут внутри кораллов и придают им цвет), повышает иммунитет к болезням, защищает от травоядных или привлекает симбиотические водоросли.

Флуоресценция отличается от биолюминесценции, которая возникает в результате реакции между светоизлучающей молекулой и ферментом, обычно люциферазой. Она встречается у живых существ, от морских существ до насекомых, таких как светлячки, и некоторых видов бактерий и грибов. Например, у некоторых глубоководных рыб есть биолюминесцентная приманка, которая привлекает добычу. Но другие виды могут светиться для маскировки, мимикрии или для привлечения партнеров. Биофлуоресценция, напротив, возникает у живых существ, которые излучают свет, уже поглотив энергию.

Чтобы проверить, заключается ли истинная функция флуоресценции глубоководных кораллов в том, чтобы заманивать добычу, исследователи сначала попытались определить, привлекает ли флуоресценция планктон (мелкие организмы, дрейфующие в море вместе с течением) как в лаборатории, так и в открытом море. Затем в лаборатории исследователи количественно оценили хищнические способности изучаемых кораллов.

Среди других существ исследователи использовали мелких артемий Artemia salina, которых едят кораллы. Когда в лаборатории креветкам дали выбор между зеленой или оранжевой флуоресцентной мишенью и прозрачной контрольной мишенью, они отдали предпочтение флуоресцентной. Местное ракообразное из Красного моря показало такое же предпочтение флуоресценции. Напротив, рыбы, которые не считались добычей кораллов, избегали флуоресцентных целей в целом и оранжевых в частности.

На втором этапе исследования эксперимент проводился в естественной среде обитания кораллов, примерно в 40 метрах ниже поверхности Красного моря на юге Израиля. Там флуоресцентные ловушки (как зеленые, так и оранжевые) привлекали в два раза больше планктона, чем прозрачная ловушка.

Доктор Ор Бен-Цви, руководивший исследованием, сказал: «Мы провели эксперимент в морских глубинах, чтобы изучить возможное привлечение разнообразных и естественных коллекций планктона к флуоресценции при естественных течениях и условиях освещения, которые существуют глубоко в воде».

«Поскольку флуоресценция «активируется» в основном синим светом (светом морских глубин), то на этих глубинах флуоресценция имеет естественное освещение, и данные, полученные в результате эксперимента, были однозначными, подобными лабораторному эксперименту», — сказал он.

В последней части исследования исследователи изучили уровень хищничества кораллов, которые были собраны на глубине 45 метров в Эйлатском заливе. Они обнаружили, что кораллы с зеленой флуоресценцией  на 25% больше являются хищниками, чем те, которые светятся желтым.

Йосси Лойя, морской ученый и почетный профессор Тель-Авивского университета, руководивший исследованием, сказал, что оно подтверждает предположение о том, что кораллы таким образом привлекают добычу.

«Многие кораллы демонстрируют флуоресцентный цветовой рисунок, который подчеркивает их рты или кончики щупалец, и этот факт подтверждает то, что флуоресценция, как и биолюминесценция (выработка света в результате химической реакции), действует как механизм привлечения добычи», — сказал Лойя.

«Исследование доказывает, что светящийся и красочный внешний вид кораллов служит приманкой для привлечения плавающего планктона к наземным хищникам, таким как кораллы, особенно в местах их обитания, где кораллам требуются другие источники энергии в дополнение или в качестве замены для фотосинтеза (производство сахара симбиотическими водорослями внутри коралловой ткани с использованием энергии света)», — сказал он.

Исследование проводилось в сотрудничестве с Йоавом Линдеманном и Галом Эялем, Музеем естественной истории Стейнхардта и Межуниверситетским институтом морских наук в Эйлате.

Автор материала:

Таня Нати