№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Почему глубоководные кораллы светятся в темноте?

Фото: Tel Aviv University

Кораллы бывают всех форм, размеров и цветов, а некоторые способны флуоресцировать. Учёные наконец выяснили, зачем они это делают.

Не зря говорят, что глубины океана изучены так же плохо, как и глубины космоса. Океаны полны таинственной морской жизни, которая породила экосистемы, наполненные биоразнообразием – и многие из их загадок нам только предстоит разгадать. Взять хотя бы кораллы – животные, которые похожи на причудливые растения и бывают всех форм, размеров и цветов. Некоторые виды даже светятся в темноте.

Теперь группа израильских ученых выяснила, почему это происходит. Глубоководные коралловые полипы со светящимися зелеными и желтыми щупальцами могут флуоресцировать яркими цветами, чтобы приманить к себе добычу. С помощью щупальцев, которые полипы расправляют во время «охоты», они ловят различных мелких морских обитателей. Крупные одиночные кораллы могут поймать и сравнительно крупных животных: рыбок или креветок.

«Несмотря на пробелы в знаниях о том, как планктон воспринимает флуоресцентные сигналы, настоящее исследование представляет экспериментальные доказательства того, что флуоресценция кораллов играет роль в привлечении добычи», – Ор Бен-Цви, ведущий автор исследования из Тель-Авивского университета.

Большинство коралловых полипов, образующих рифы, обитают на мелководье, поэтому живущие в симбиозе с ними водоросли могут улавливать солнечный свет, просачивающийся с поверхности воды. Это знакомые практически всем коралловые рифы с их фотосинтезирующими зооксантеллами.

Но другим видам кораллов удается расти на больших глубинах – вплоть до 6 000 метров, в кромешной темноте и ужасном холоде. Многие из таких бесстрашных кораллов умеют мягко светиться в глубоководном мраке. Ученые предположили, что они могут использовать биолюминесценцию, чтобы привлечь добычу вроде крошечного планктона. Но теория «световой ловушки» нуждалась в доказательствах.

«Многие кораллы излучают флуоресцентный цвет, который подчеркивает их рты или кончики щупалец. Эта способность флуоресцировать и привлекать добычу кажется довольно важным свойством адаптации для кораллов, застрявших на морском дне, особенно в местах обитания, где кораллам требуются другие источники энергии в дополнение к фотосинтезу или вместо него», – Йосси Лойя, морской эколог из Тель-Авивского университета.

Ученые предлагали множество других гипотез, почему кораллы могут флуоресцировать. Например, гипотеза «санскрина» предполагает, что флуоресценция может защитить обесцвеченные кораллы от дальнейшего теплового стресса и повреждения светом. Усиление фотосинтеза может быть еще одним возможным объяснением.

Но мезофотические кораллы (так называют рифы, которые вынуждены выживать в экосистемах с низким уровнем света) отличаются от своих «поверхностных» собратьев – пока нет никаких доказательств того, что их флуоресценция обеспечивает какую-либо защиту или энергетический импульс.

Итак, Бен-Цви и ее коллеги углубились в изучение глубоководных видов кораллов, которые полагаются на хищничество больше, чем на фотосинтез. В серии лабораторных экспериментов команда проверила, предпочитают ли маленькие креветки (Artemia salina) зеленую или оранжевую флуоресцентную мишень прозрачным, отражающим или матовым мишеням, расположенным на противоположной стороне аквариума.

Фото: Tel Aviv University
Для проведения экспериментов ученым приходилось регулярно погружаться под воду

Выяснилось, что креветок действительно привлекают зеленые и оранжевые цвета. Они были привлечены флуоресцентным сигналом и поплыли к нему. Аналогичные результаты были получены, когда исследователи поставили эксперименты в Эйлатском заливе Красного моря. Местные рачки Anisomysis marisrubri , ставшие в эксперименте жертвой кораллов в Персидском заливе, предпочли флуоресцентные сигналы отражающим целям, но интродуцированные виды личинок рыб этого не делали.

Наконец, исследователи сравнили уровень хищничества среди кораллов Euphyllia paradivisa разного цвета, которые были собраны в Эйлатском заливе на глубине 45 метров и доставлены в лабораторию. Выяснилось, что флуоресцирующие зеленые кораллы поглощают больше креветок A. salina за 30 минут, чем их желто-флуоресцирующие собратья. А когда эксперимент повторили под красным, а не синим светом, не возбуждающим флуоресценцию кораллов, разницы в результатах охоты на креветок не было.

«В своей естественной среде обитания на мезофотических рифах Эйлата желтая морфа E. paradivisa оказалась наименее распространенной, что теперь потенциально может быть объяснено меньшим влечением добычи к этому цвету, обнаруженным в нашем исследовании», – пишут ученые.

Ученые отмечают, что в этой работе рассматривался только один вид мезофотических кораллов и необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять, как планктон и другие ракообразные воспринимают цвет, который, вероятно, различается в зависимости от вида, местоположения и стадии жизни кораллов.