Ta članek je revije Hakai Magazine, spletne publikacije o znanosti in družbi v obalnih ekosistemih. Preberite več takšnih zgodb na hakaimagazine.com.
Ko se spuščam v temne vode, moje modre svetilke razkrivajo spektakularen prikaz fluorescentnih barv, ki sijejo od nekaterih koral in morskih bitij spodaj. Običajno težko ga je zaznati s prostim očesom, ta skrivna barvita luč žari tako močno kot disko 80-ih v žarku mojih luči.
Fluorescenca na grebenu se pojavi, ko krajša valovna dolžina modre svetlobe absorbira posebne beljakovine v tkivih in se sprošča kot zelena z daljšo valovno dolžino, rdečicami, pomarančami in rumeno. Medtem ko ocean naravno filtrira svetlobo, pri čemer se podvodni svet preliva predvsem v modro barvo pod 15 metrov ali več, dodajanje koncentrirane modre svetlobe iz svetilk in bliskavic, pritrjenih na ploščo moje kamere, spodbuja najmočnejši odziv fluorescirajočih beljakovin. Rumeni filtri na mojih lečah in potapljajoča maska blokirajo spodbudno modro svetlobo, ki mi omogoča, da vidim in ujamem celoten obseg psihedeličnega spektakla.
Morsko fluorescenco fotografiram že več kot 25 let in jo zajemam od Rdečega morja do Filipinov. Vedno delam ponoči, ko je fluorescenca najbolj izrazita na temnem ozadju.
Morski fluorescenco so nekoč zaznali kot pojav brez biološke funkcije, vendar znanstveniki po vsem svetu postopoma izpostavljajo njegove zapletene vloge. Daleč od biološko nepomembnih beljakovin so morda kritične za zdravje ekosistema grebenov in njegovo sposobnost odzivanja na stres.
Fotografske ali fluorescentne beljakovine, odgovorne za fluorescenco, znane tudi kot pigmenti, so vsestranske molekule. V plitvini, kjer so sončni žarki intenzivni, beljakovine delujejo kot vrsta sončnih žarkov za koralni greben, zmanjšujejo svetlobni stres.
V globljih, temnejših vodah te beljakovine v nekaterih vrstah koralov namesto tega izboljšajo svetlobo. Vse korale živijo v simbiozi z algami, ki svojemu gostitelju zagotavljajo energijo s pomočjo fotosinteze. Beljakovine pomagajo izkoriščati in razporejati svetlobo, ki zagotavlja, da imajo tudi alge globoko v celicah korala dostop do nje.
Večina od 83 kriptičnih vrst, ki jih morski biolog Maarten De Brauwer in njegova ekipa dokumentira s fluoresciranjem, je plenilcev, med njimi tudi ukrojena škorpijona, ki lovi manjše ribe in rake. Ta je bil najden v Egiptovskem Rdečem morju. (Louise Murray) Količina fluorescentnih beljakovin, ki jih koral proizvede, je določena z njegovo genetiko in kako močno so geni izraženi. "Pri proizvodnji posameznikov iste vrste je veliko različnih motenj, " razlaga Jörg Wiedenmann, vodja laboratorija za koralni greben na Univerzi v Southamptonu v Združenem kraljestvu. "Ena lahko močno fluorescira, medtem ko druga proizvaja malo ali nič barve." Koral z dramatično biofluorescenco lahko v normalnih pogojih raste počasneje kot njen manj barvit sosed, saj porabi več energije za ustvarjanje fluorescentnih beljakovin, vendar ima lahko prednost, kadar obdavčuje sončna svetloba.
Morska fluorescenca obstaja v različnih morskih organizmih, v zmernih in tropskih vodah. Če so vloge fluorescenčnih molekul v koralah razmeroma dobro razvite, tega njihovega namena pri ribah ne moremo reči. "Vendar je jasno, da ima fluorescenca pomembno vlogo v življenju nekaterih rib, " pravi Nico Michiels, ekolog z univerze v Tübingenu v Nemčiji, in opozarja, da so podatki še vedno omejeni in predhodni. Biologi so odkrili, da imajo nekatere ribe v očeh rumene filtre, kar zdi, da podpira teorijo, da je biofluorescenca veliko več kot le stranski produkt.
Michielsova ekipa je raziskala na stotine rib za fluorescenco in ugotovila različne vzorce. Manjše vrste se pogosteje fluorescirajo kot večje. Obstaja tudi močna povezava med visoko kamufliranim življenjskim slogom in svetlo fluorescenco. Plemeniti plenilci, na primer kamenice in škorpijoni, so dobri primeri: Zlomljeni vzorci fluorescence na teh ribah jim lahko pomagajo, da se zlijejo v fluorescenčno grebeno ozadje. Pri nekaterih vrstah z izrazitimi razlikami v videzu med samci in samicami se zdi, da fluorescenca igra tudi spolno privlačnost.
Majhne ribe, ki živijo v šolah, lahko uporabljajo tudi rdečo fluorescenco v očesnem predelu za komunikacijo na kratkem dosegu. Rdeča svetloba ne bo potovala daleč pod vodo, zato lahko ribe, kot je golobica z rdečimi očmi, komunicirajo znotraj roja, ne da bi privabile pozornost plenilcev. Dlakavi žabec, ki je del družine ribičev, ima v svoji vabi fluorescentne beljakovine, ki lahko pomagajo privabiti neželen plen. Znanstveniki sumijo, da nekatere ribe oddajajo fluorescenco, tako da se njihova svetloba odbija od njihovih plen, kar potencialni obrok lažje najde.
Visoko kamuflirane vrste se pogosto uvrščajo med pomanjkljive podatke za izumrtje, saj jih je tako težko najti. Toda belgijski morski biolog Maarten De Brauwer z univerze v Leedsu v Združenem kraljestvu je raziskal na stotine rib izven Indonezije, Božičnega otoka in Kokosovih otokov ter ugotovil, da 87 odstotkov vrst meni, da so kripti, uporabljajo fluorescenco. Navdušen nad delom koralnih znanstvenikov, ki so z modrimi lučmi opazili nove, zelo majhne kolonije koral, je pogledal, ali lahko modre luči pomagajo raziskovalcem, da najdejo in štejejo težko najdljive vrste, kot je majhen školjka. "Uspeli smo najti podvojeno število morskih konj z modrimi lučmi kot pri običajnih pogojih za raziskovanje, " pravi. "Ker je biofluorescenca v kriptičnih vrstah vseprisotna, modra svetloba izgleda kot zelo uporabno orodje za raziskovanje živali, ki bi jih sicer spregledali."
O fluorescenci v morskem življenju je treba veliko odkriti, vendar se opremite z modro lučjo in svojimi rumenimi filtri in morda boste to videli sami.
Majhne rdečice z rdečimi očmi najdemo v majhnih skupinah, ki plavajo okoli koral Acropora in se prehranjujejo zooplanktonom. Riba ima svetlo fluorescirajoče oči, kar ji lahko omogoča prikrito komunikacijo z drugimi člani skupine. Ta gobi je plaval v Rdečem morju. (Louise Murray) 
Svetlo fluorescirajoči pikapolonice te anemone na Filipinih prižgejo svojo roza anemonefish in lahko vabijo v planktonski plen, da bi anemona lahko jedla. (Louise Murray) 
Širokokotni posnetek koralnega grebena v Anilau na Filipinih, osvetljen z modro svetlobo ponoči, prikazuje fluorescentne pigmente. V plitvi vodi trdi korali pretežno fluorescirajo zeleno ali rumeno, gobice in mehki korali pa pogosto fluorescirajo na roza in rdečo barvo. Ehinoderme, kot je ta peresna zvezda, ki se napaja v toku, lahko fluorescirajo, vendar razlog, zakaj nekateri ljudje to počnejo, še ni znan. (Louise Murray) 
Koralni greben v Dauinu na Filipinih zaslepljuje z barvo. (Louise Murray) 
Gracile kuščarji imajo neenakomerno fluorescenco, kar bi ji lahko pomagalo, da se zlije v zakrknjeno ozadje, kjer čaka mimo majhnih rib plena. Fotografirano na otoku Apo na Filipinih. (Louise Murray) 
Anemoni v cevkah čez dan ležijo zakopani pod peskom. Težko jih je fotografirati, saj so občutljivi na svetlobo in tlačne valove bližajočega se potapljača. Najmočnejša zelena fluorescenca na tej sliki obkroža usta bitja, toda njeni zbadajoči se pikapolonice nosijo zelene lise, ki bi lahko pritegnile njen planktonski plen. Fotografirano na otoku Apo. (Louise Murray) 
Modra morska zvezda, ki ni fluorescentna, leži na svetlo zelenem in rumenem trdem koralu na grebenu v Dauinu. (Louise Murray) 
Le zakaj nosorog, škrge, ustni del in rob te Nembrotha kubaryana nudibranch fluoresce ni znan, vendar lahko pigmenti služijo oglaševanju njegove strupenosti, da bodočim plenilcem. Fotografirano v Dauinu. (Louise Murray) 
Na površini svetlo obarvanega zelenega in vijoličnega fluorescentnega trdega korala v Dauinu izstopa navadni jastog, ki lovi morske črve in ličinke rib. (Louise Murray) 
Živa fluorescenca pikatov anemona izstopa proti temnim vulkanskim peskom Dauin. (Louise Murray) 
Trnov morskega konjička pogosto najdemo z repom, ki je zavit okoli gobic ali izrastkov alg. Ta posameznik, fotografiran v Lembeh ožini v Indoneziji, je med lovom ponoči fluoresciral v rdečo barvo. Vsi posamezniki ne fluorescirajo. (Louise Murray) 
Roza z vrhovi tega korala v Dauinu se razteza ponoči, da ujame plankton in dopolni sladkorje, ki ga koral dobiva iz fotosintetskih alg, ki živijo v njegovih tkivih. (Louise Murray)
