Tento článek je z časopisu Hakai, online publikace o vědě a společnosti v pobřežních ekosystémech. Přečtěte si více podobných příběhů na hakaimagazine.com.
Když sestupuji do temných vod, moje modré svítilny odhalují velkolepé zobrazení zářivkových barev zářících z některých korálů a mořských tvorů níže. Toto tajné barevné světlo, které je obvykle obtížné odhalit pouhým okem, se v paprsku mých světel leskne stejně jasně jako diskotéka 80. let.
Fluorescence na útesu nastává, když modré světlo s kratší vlnovou délkou je absorbováno speciálními bílkovinami ve tkáních a je znovu použito jako zelené, červené, pomerančové a žluté žluté vlnové délky. Zatímco oceán přirozeně filtruje světlo, přičemž podmořský svět zanechává převážně modrou barvu pod 15 metrů, přidávání koncentrovaného modrého světla z baterek a bleskových zbraní připojených k mému kamerovému zařízení stimuluje nejsilnější reakci fluorescenčních proteinů. Žluté filtry na mých čočkách a potápěčské masce blokují stimulující modré světlo, což mi umožňuje vidět a zachytit celý rozsah psychedelické podívané.
Fotografuji mořskou fluorescenci více než 25 let a zachycuji ji z Rudého moře na Filipíny. Vždy pracuji v noci, kdy je fluorescence nejvýraznější na tmavém pozadí.
Mořská fluorescence byla kdysi zamítnuta jako jev bez biologické funkce, ale vědci z celého světa postupně odhalují své komplikované role. Proteiny jsou zdaleka biologicky irelevantní možná pro zdraví útesového ekosystému a jeho schopnost reagovat na stres.
Foto nebo fluorescenční proteiny zodpovědné za fluorescenci, také známé jako pigmenty, jsou všestranné molekuly. Na mělčinách, kde jsou sluneční paprsky intenzivní, působí proteiny jako druh opalovacího pole pro korálový útes a snižují tak světelný stres.
V hlubších a tmavších vodách tyto proteiny v některých typech korálů slouží místo toho ke zlepšení světla. Všechny korály žijí v symbióze s řasami, které dodávají energii hostiteli prostřednictvím fotosyntézy. Proteiny pomáhají využívat světlo a umožňují použití trychtýře, což zajišťuje, že k němu mají přístup i řasy hluboko v buňkách korálů.
Většina z 83 kryptických druhů, které mořský biolog Maarten De Brauwer a jeho tým dokumentovali fluoreskující, jsou dravci, včetně tassled scorpionfish, který loví menší ryby a korýše. Tento konkrétní byl nalezen v Rudém moři v Egyptě. (Louise Murray) Množství fluorescenčního proteinu, který korál produkuje, je určeno jeho genetikou a tím, jak silně jsou geny exprimovány. „Mezi jedinci stejného druhu existuje velká variabilita produkce pigmentů, “ vysvětluje Jörg Wiedenmann, vedoucí laboratoře Coral Reef Laboratory na University of Southampton ve Velké Británii. „Jeden by mohl silně fluoreskovat, zatímco druhý produkuje malou nebo žádnou barvu.“ Korál s dramatickou biofluorescencí může za normálních podmínek růst pomaleji než jeho méně barevný soused, protože utrácí více energie produkující fluorescenční proteiny, ale může mít výhodu, když zdaněn slunečním světlem.
Mořská fluorescence existuje v celé řadě mořských organismů, v mírných a tropických vodách. Pokud jsou role fluorescenčních molekul v korálech nyní poměrně dobře pochopeny, nelze o rybách říci totéž. "Je však zřejmé, že fluorescence hraje důležitou roli v životě některých ryb, " říká Nico Michiels, ekolog na univerzitě v Tübingenu v Německu, s výhradou, že data jsou stále omezená a předběžná. Biologové objevili, že některé ryby mají v očích žluté filtry, což podle všeho podporuje teorii, že biofluorescence je mnohem víc než docela vedlejší produkt.
Michiels tým zkoumal stovky druhů ryb na fluorescenci a našel odlišné vzory. Menší druhy pravděpodobněji fluoreskují než ty větší. Existuje také silná korelace mezi vysoce maskovaným životním stylem a jasnou fluorescencí. Dobrým příkladem jsou přepadové dravce, jako jsou kamenné ryby a škorpióny. Rozbité vzorce fluorescence těchto ryb jim mohou pomoci se spojit do pozadí fluoreskujícího útesu. U některých druhů se zřetelnými rozdíly ve vzhledu mezi muži a ženami se zdá, že fluorescence hraje roli také při sexuální přitažlivosti.
Malé ryby, které žijí ve školách, mohou také použít červenou fluorescenci ve své oční oblasti pro komunikaci na krátkou vzdálenost. Červené světlo nebude cestovat daleko pod vodou, takže ryby jako je gejský červenohnědý mohou komunikovat v roji, aniž by přitahovaly pozornost predátorů. Chlupatá žába, která patří do rodiny anglerfishů, má v návnadě fluorescenční bílkoviny, které mohou pomoci přilákat nežádoucí kořist. A vědci mají podezření, že některé ryby emitují fluorescenci, takže jejich světlo se odráží od očí jejich kořisti, což usnadňuje lokalizaci potenciálního jídla.
Vysoce maskované druhy jsou často klasifikovány jako data s nedostatkem rizika vyhynutí, protože je těžké je najít. Ale belgický mořský biolog Maarten De Brauwer z University of Leeds ve Velké Británii provedl průzkum stovek ryb z Indonésie, vánočního ostrova a ostrovů Kokosové ostrovy a zjistil, že 87 procent druhů považovalo fluorescenci za kryptické. Inspirován prací korálových vědců, kteří pomocí modrých světel objevili nové velmi malé korálové kolonie, se podíval na to, zda by modrá světla mohla vědcům pomoci najít a počítat těžko dostupné druhy, jako je malý pygmy mořský koník. "Podařilo se nám najít dvojnásobný počet mořských koní s modrými světly než za normálních průzkumných podmínek, " říká. "Protože biofluorescence je u kryptických druhů všudypřítomná, modré světlo vypadá jako velmi užitečný nástroj pro průzkum zvířat, která by jinak byla přehlížena."
O fluorescenci v mořském životě zbývá ještě mnoho, ale vybavte se modrým světlem a svými vlastními žlutými filtry a můžete to vidět sami.
Maličký gejzír červenohnědý se vyskytuje v malých skupinách plavajících se kolem Acropora coral a krmení na zooplanktonu. Ryba má jasně fluoreskující oči, což jí může umožnit skrytou komunikaci s ostatními členy skupiny. Tento konkrétní goby plaval v Rudém moři. (Louise Murray) 
Jasně fluoreskující chapadla této sasanky na Filipínách rozsvítí její rezidentní růžové sasanky a mohou nalákat do planktonické kořisti, aby se sasanka mohla najíst. (Louise Murray) 
Širokoúhlý snímek korálového útesu na Filipínách Anilao, v noci osvětlený modrým světlem, ukazuje fluorescenční pigmenty. V mělkých vodách tvrdé korály převážně fluoreskují zeleně nebo žlutě, zatímco houby a měkké korály často fluoreskují růžově a červeně. Echinodermy, jako je tato péřová hvězda, která se živí proudem, mohou fluoreskovat, ale důvod, proč někteří jedinci ano, není dosud znám. (Louise Murray) 
Korálový útes v Dauinu na Filipínách oslňuje barvou. (Louise Murray) 
Gracile lizardfish má nerovnoměrnou fluorescenci, která by mu mohla pomoci splynout s nerovnoměrným pozadím, kde leží v čekání na absolvování malých ryb. Fotografoval na ostrově Apo na Filipínách. (Louise Murray) 
Trubkové sasanky leží během dne pohřbeny pod pískem. Je obtížné fotografovat, protože jsou citlivé na světlo a tlakové vlny přicházejícího potápěče. Nejsilnější zelená fluorescence na tomto obrázku obklopuje ústa tvora, ale jeho bodavé chapadla sportují zelené skvrny, které mohou přitahovat jeho planktonickou kořist. Fotografoval na ostrově Apo. (Louise Murray) 
Modrá mořská hvězda, která ne fluoreskuje, leží na vrcholu jasně zelené a žluté tvrdé korály u útesu v Dauinu. (Louise Murray) 
Jen proto, že nosorožci, žábry, ústa a okraj této fluorescence nemibotha kubaryana nudibranch fluorescence nejsou známy, mohou pigmenty sloužit k propagaci její toxické povahy na budoucí dravce. Fotografoval v Dauinu. (Louise Murray) 
Na povrchu jasně zbarveného zeleného a fialového fluoreskujícího tvrdého korálu v Dauinu vyniká dřepý humr chytající mořské červy a rybí larvy. (Louise Murray) 
Živá fluorescence chapadel sasanky vyniká proti tmavým sopečným pískům Dauina. (Louise Murray) 
Trnitý mořský koník se často vyskytuje s ocasem omotaným kolem houby nebo výrůstků řas. Tento jednotlivec, fotografovaný v Lembeh Strait, Indonésie, fluorescenční červeně při lovu v noci. Ne všichni jedinci fluoreskují. (Louise Murray) 
Růžové polypy tohoto korálu v Dauinu se v noci rozprostírají, aby zachytily plankton a doplnily cukry, které korál dostává z fotosyntetických řas, které žijí uvnitř jeho tkání. (Louise Murray)
