Četrti julijski ognjemet je lahko osupljiv, a Američani komaj čakajo do takrat na spektakularen svetlobni šov: svet se nenehno žare, od morskih globin do trave pod nogami v lepljivih poletnih nočeh. Bioluminescence, proizvodnja žive svetlobe s pomočjo žarečih bakterij ali kemičnih reakcij, je eden izmed najbolj čudežnih prikazov narave. In to je presenetljivo obilno, saj se je skoraj 30-krat razvilo samo v morskih ribah. Toda pri teh naravnih ognjemetih je nekaj radovednega: zdi se, da so se razvili v vsebovane barvne kategorije, ki so tudi precej domoljubne.
Tukaj zakaj modri, rdeče in rumeni običajno prevladujejo v svetlobnem spektru naravnega sveta.
Globoki ocean blues
Ženkinja lahko na svojem telesu nosi do osem samcev morske ribe, kamor se odcepijo le malo več kot testisi. (Spider.Dog / Flickr) Ob nočnih mesecih v nekaterih delih sveta površina morja zasije z modrimi cvetovi bioluminiscentnega planktona. Razširjenost tega pojava se povečuje le z globino: več kot 50 odstotkov globokomorskih prebivalcev žare. V resnici približno 80 odstotkov naše bioluminescence na svetu leži pod gladino oceana, na tisoče vrst rib, bakterij, alg in črvov, ki osvetljujejo globine in robove globokosti. Kljub tej raznolikosti se bioluminiscenca morja skoraj vedno oddaja v enem odtenku: modrem. Zakaj?
Izkazalo se je, da modra svetloba zaradi svoje vmesne valovne dolžine potuje najbolj oddaljeno v vodi. Vidne luči z dolgimi valovnimi dolžinami (kot rdeča) in zelo kratkimi valovnimi dolžinami (na primer vijolična) se hitreje absorbirajo in filtrirajo. Ta pojav je, mimogrede, tudi razlog, da se ocean zdi moder. Sijaj v odtenkih akvamarina je tako najučinkovitejši sistem za osvetlitev poti. "Pri modri svetlobi (v morskih okoljih) se je nekaj zbližalo, " pravi Matthew Davis, morski biolog na univerzi St. Cloud.
Več kot polovica znanih bioluminescentnih vrst rib ustvarja svojo svetlobo z notranjimi kemijskimi reakcijami. Ostali se zanašajo na timsko delo med ribami najemodajalcev in gromozansko populacijo žarečih najemniških bakterij, ki naseljujejo lahek organ na telesu rib. V slednjih primerih se ribe rodijo dolgočasne in morajo postati zvezde: ko se razvijejo, v svoje telo povabijo žareče mikrobe iz okoliških voda, kamor bakterije dobijo zavetje in hrano v zameno za delo svetlobe.
Ta živa svetloba služi različnim namenom za različna bitja. Za nekatere je močno lovsko orožje - žaromet, ki osvetli pot plenilskim ribam. Za druge je to občutljiva oglaševalska dovzetnost za potencialne sorodnike.
Zdi se, da zloglasni ribič uporablja bioluminescenco za oboje. Samice nosijo vpadljive modre kroglice, ki visijo nad glavami kot neonske ribiške palice, dovolj svetle, da lahko v svoje zobate mačke plenijo največ dvakrat večjo velikost. Toda te mamljive luči pomagajo tudi nesrečnim samcem pri ujemanju tekme. In medtem ko samskih ribičev težko zamudimo, so samci v primerjavi s tragično zamrli - na več načinov.
Moški ribiči se rodijo z enim ciljem: najti partnerja. Kot takšni ne potrebujejo svetlobnih dodatkov - le osupljiv vonj, za zaznavanje ženskih feromonov in ostrih oči, da bi videli potencialni partnerjev sijaj. Modra svetloba je tukaj najpomembnejša: najbolj je interes vrste, da samica sveti čim bolj svetlo, moški pa vloži vse vire, da jih opazi. Moški ribe ima tako prebavni trakt, da bi lahko govoril, in nagona za lov.
Toda najti celo svetlo modrega prijatelja v morju teme je zastrašujoča naloga: do 99 odstotkov moških bo umrlo od stradanja devic. To je lahko manj od dveh zla. Uspešen moški ribiški pes ima le nekaj trenutkov za praznovanje: v trenutku, ko se dotakne svoje nove neveste, se navezuje - dobesedno. Njegovo telo se hitro začne razpadati, njegovo telo pa zlije v njeno, dokler na koncu ne postanejo eno. Na koncu je od moškega ostalo le malo, razen za testise. Samica bo na svojem telesu naenkrat nosila več kot šest samcev kot stalne vrečke sperme za kasnejšo uporabo po lastni presoji.
Modra svetloba, kot kaže, ni vedno nekaj, čemur bi radi sledili.
Osvetlitev noči
Kresnice govorijo v svojem jeziku svetlobe, pri čemer vsaka vrsta uporablja ločeno kodo. (Mike Lewinski / Wikicommons) Bioluminescence nad vodo, kjer je svetlobe veliko, nima enake konkurenčne prednosti. Veliko manj pogosto je videti bitja, ki porabljajo energijo za svojo svetlobo, ko jim jo zagotavlja okolje; zato je teoretična bioluminescence teoretična, da se je razvila veliko pozneje kot morska. Toda nekaj, ko zemeljska bitja zasvetijo, navadno svetijo rumeno ali zeleno - in verjetno bo zavzelo mesto zahajajočega sonca, ko mrak pokraja pokrajino.
"Naravna selekcija daje prednost signalom, ki jih je najlažje opaziti - z največjo količino kontrasta z okoliškim okoljem, " razlaga entomolog univerze na Floridi Marc Branham.
Najbolj znana je kresnica (ali strela, odvisno od tega, kje živite), z več kot 2000 vrstami, ki osvetljujejo poletne noči v utripih rumeno-zlato-zelene barve. Menijo, da bioluminiscenca Firefly izhaja kot opozorilo plenilcem: Morda sem videti lepa, a imam okus. Toda sčasoma so se ti prikazi postavili za romantiko. Osnovni ljubezenski jezik kresnic je lahek in udvaranje je primerno bliskovit postopek. Tako samci kot samice utripajo in vsaka vrsta kresnic je razvila edinstveno kodo, da bi potencialnim prijateljem pomagala pretirati hrup.
Naturalist Lynn Faust, avtor Fireflies, Glow-črvi in Lightning Bugs, sodeluje z "loopy 5" kresnicami, ki so jih delno poimenovali zaradi svojih presenetljivih zračnih plesov. "Združujejo bliskavice in žare, zanke in vrtinčenje v" bliskavice ", " pravi Faust. "Gospe se morajo ugajati." Po besedah Fausta takšni zapleteni prikazi niso poceni: moški vložijo v njih ogromno dela in energije, kljub zelo kratki življenjski dobi.
Toda nekateri samci so morda razvili spreten trik, da bi podvojili svoj izhod: odražajo svoje utripe na vodnih telesih, ki zrcalijo njihovo gibanje, zaradi česar so videti "super-samci." Čeprav Faust ni prepričan, ali je to povsem namerno, je ta vrsta kresnic se je razvil skoraj izključno okoli ribnikov in barjev.
S kresnicami pa se zlikovci skrivajo med umetniki. Samice Photuris versicolor, ki se primerno imenujejo ženski usodi , bodo posnemale svetlobne poglede drugih vrst - ko pa se moški približajo pričakovanju seksa, se namesto tega požrejo.
Na žalost ima večina hroščev večje težave. Vedno večje svetlobno onesnaževanje v urbanih središčih po svetu zakriva naravno bioluminescence in otežuje komunikacijo in razmnoževanje žarečih bitij. Faust skrbi, da bomo lahko opazili upad razširjenosti bioluminescence žuželk v prihodnjih letih.
Okrožje rdeče luči
Ob telesih železniških črvov so črtaste črte, ki dajejo vtis osvetljenih oken ob boku vlaka (od tod tudi njihovo ime). Toda na vrhu teh "črvov" so športne rdeče luči, ki naključno osvetljujejo pot naprej. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Rdeča svetloba je pri morskih in kopenskih bitjih razmeroma redka, saj so te daljše valovne dolžine lahko preveč zatemnjene za celo človeške oči. Toda nekatere živali so to dejstvo izkoristile. Na primer, v globokem morju je veliko rib izgubilo sposobnost rdečega videza. Izkazalo se je, da to deluje v prid vrstam, ki so nizke v prehranski verigi: okrasitev tehtnic z odtenki rubin pomeni, da oblečete plašč nevidnosti.
Razen če vas ne lovijo zlobne zmajčice. Moč prikritega je poimenovana po svoji mišji pasti, ki je podobna mišji pasti, ki se odvije do grde stopnje, da bi lahko požrla plen. Toda njen mrki nasmeh ni niti najbolj edinstvena lastnost te globokomorske ninje.
Kot mnogi njeni sosedje tudi samodejna loputa sprva proizvaja modro svetlobo, v tem primeru iz majhnih žlez pod očmi. Toda v barvitem zasuku lahko ta modra svetloba ponovno absorbira v beljakovino, ki sveti subtilno rdečo. Postopki ponovne absorpcije / ponovne emisije povzročajo nekaj podobnega "črni luči, ki sveti plakat Grateful Dead", pravi biolog Leo Smith, ki proučuje evolucijo bioluminescence na Univerzi Kansas Institute of Biodiversity in Lawrence.
Še več, za razliko od večine drugih globokomorskih rib je zamaknjena mreža ena redkih rib, ki lahko vidi dolge rdeče valovne dolžine, tako da ustvari derivat klorofila, pigmenta, ki se pretvori v svetlobo, običajno v rastlinah. V svetu, v katerem rdeča svetloba morda sploh ne bo svetlobe, ta nenavadna sposobnost omogoča, da nepremična živalska plena zaleže svoj plen.
Kopenska bitja so ubrala podoben trik. Železniški črvi (ki pravzaprav sploh niso črvi, ampak je ličinka vrste hrošča) uporabljajo tudi rdeče žarnice, nameščene na glavi, da se prikradejo po gozdnih tleh. Tako kot kopenske različice kačjih pasti tudi to zasebno valovno dolžino zasedejo miopični plen, kot drobni branjevci v očalih z nočnim vidom.
Torej, 5. julija, ko se umikate ognjemetom, ne pozabite živih svetlobnih oddaj, ki se dogajajo okoli vas. In prav tako bodite hvaležni, da vas ne zaslepi nepremična vrvica.
