Čtvrtého července mohou být ohňostroje úchvatné, ale Američané sotva čekají na velkolepou světelnou show: svět je neustále žhavý, od hlubin moře až po trávu pod nohama během lepkavých letních nocí. Bioluminiscence, produkce živého světla zářícími bakteriemi nebo chemickými reakcemi, je jedním z nejzázračnějších projevů přírody. A je to překvapivě hojné, protože se vyvinul téměř 30krát pouze u mořských ryb. Ale na tyto přírodní ohňostroje je něco zvědavého: zdá se, že se vyvinuly do uzavřených barevných kategorií, které se také staly docela vlasteneckými.
Zde je důvod, proč modré, červené a žluté mají tendenci ovládat světelné spektrum přírodního světa.
Hluboký oceán blues
Žena anglerfish může nést až osm samců anglerfishes na jejím těle, kde oni whhere pryč k trochu víc než varlata. (Spider.Dog / Flickr) V noci bez měsíce v některých částech světa se hladina moře třpytí modrými květy bioluminiscenčního planktonu. Prevalence tohoto jevu se zvyšuje pouze s hloubkou: přes 50 procent obyvatel hlubinného moře září. Ve skutečnosti asi 80 procent naší světové bioluminiscence leží pod hladinou oceánu, přičemž tisíce druhů ryb, bakterií, řas a červů osvětlují zákoutí a úkryty hlubin. Navzdory této rozmanitosti je bioluminiscence moře téměř vždy emitována v jednom odstínu: modrá. Proč?
Ukazuje se, že díky své střední vlnové délce modré světlo cestuje nejdále do vody. Viditelná světla s dlouhými vlnovými délkami (jako je červená) a velmi krátkými vlnovými délkami (jako je fialová) jsou absorbována rychleji a filtrována. Tento jev je mimochodem také důvodem, proč je oceán modrý. Svítící v odstínech akvamarinu je tedy nejúčinnějším systémem osvětlení. "Došlo k mírnému sblížení na modrém světle [v mořském prostředí], " říká Matthew Davis, mořský biolog na St. Cloud University.
Více než polovina známých bioluminiscenčních druhů ryb vytváří své vlastní světlo vnitřními chemickými reakcemi. Zbytek se spoléhá na týmovou práci mezi rybami pronajímatele a hemžící se populací zářících nájemních bakterií, které obývají lehký orgán na těle ryb. V posledně jmenovaných případech se ryby rodí nudné a musí se stát hvězdami: když se vyvíjejí, zvou do svých těl zářící mikroby z okolních vod, kde jsou bakteriím poskytovány přístřeší a jídlo výměnou za práci světla.
Toto živé světlo slouží různým tvorům pro různé účely. Pro některé je to výkonná lovecká zbraň - světlomet, který osvětluje cestu pro dravé ryby. Pro ostatní je to návěstnost reklamní majáky pro potenciální kamarády.
Zdá se, že neslavný mořský ďas používá bioluminiscenci pro oba. Samice nesou nápadné modré koule, které visí nad jejich hlavami jako neonové rybářské pruty, dostatečně jasné, aby přilákaly kořist až do dvojnásobku své velikosti do zubatých tlapek. Tyto svůdné lucerny však také pomáhají nešťastným mužům při utkání. A zatímco samice mořských ryb je těžko minout, muži jsou ve srovnání s tragicky slabými - více způsoby než jedním.
Samec mořský je narozen s jedním cílem: najít partnera. Jako takové nevyžadují žádné světelné příslušenství - pouze horlivý pocit vůně, detekci ženských feromonů a ostrých očí, aby zahlédli potenciálně specifickou záři potenciálního partnera. Zde má modré světlo prvořadý význam: nejlepším zájmem tohoto druhu je, aby žena zářila tak jasně, jak je to možné, a aby samec investoval všechny možné zdroje do jeho pozorování. Samec anglerfish sotva má trávicí trakt, o kterém se dá mluvit, a pro lov není instinkt.
Ale nalezení dokonce i jasně modrého kamaráda v moři temnoty je skličující úkol: až 99 procent mužů zemře hladovějícími pannami. To může být menší ze dvou zlých. Úspěšný samec anglerfish má na oslavu jen okamžiky: ve chvíli, kdy se dotkne své nové nevěsty, se připoutá - doslova. Jeho tělo se rychle začne rozpadat a roztaví své tělo do jejích, až nakonec budou jedno. Nakonec zbývá jen málo mužů kromě jeho varlat. Žena nese na svém těle najednou šest mužů jako trvalé sedlové vaky spermatu pro pozdější použití podle svého uvážení.
Zdá se, že modré světlo není vždy něco, co chcete sledovat.
Rozsvícení noci
Světlušky mluví ve svých vlastních světelných jazycích, přičemž každý druh používá odlišný kód. (Mike Lewinski / Wikicommons) Nad vodou, kde je světlo bohaté, nemá bioluminiscence stejnou konkurenční výhodu. Je mnohem méně běžné vidět, jak stvoření vynakládají energii, aby si vytvořili vlastní světlo, když jim to prostředí poskytne; proto se předpokládá, že pozemská bioluminiscence se vyvinula mnohem později než mořská. Když se však několik pozemských tvorů rozsvítí, mají tendenci žhnout žlutě nebo zeleně - a je pravděpodobné, že místo zapadajícího slunce nahradí krajinu, když se soumrak zakryje.
„Přirozený výběr upřednostňuje signály, které jsou nejsnadněji vidět - s největším kontrastem s okolním prostředím, “ vysvětluje entomolog University of Florida Marc Branham.
Nejznámější je světluška (nebo blesková chyba, podle toho, kde žijete), s více než 2000 druhy, které osvětlují letní noci v záblescích žluto-zelené-zelené. Předpokládá se, že bioluminiscence světlušky vznikla jako varování predátorům: Možná vypadám hezky, ale chutnávám faul. Ale postupem času byly tyto displeje znovu použity pro romantiku. Primární milostný jazyk světlušky je lehký a námluva je přiměřeně honosný proces. Jak muži, tak i ženy blikají, a každý druh světlušky vyvinul jedinečný kód, který potenciálním kamarádům pomůže překonat hluk.
Naturalistka Lynn Faustová, autorka Fireflies, Glow-červů a Lightning Bugs, pracuje s „loopy 5“ světlušky, takže je částečně přezdívána za své nápadné letecké tance. „Kombinují záblesky a záře, smyčky a víří do„ zábleskových vlaků “, “ říká Faust. "Musí to být dámy, prosím." Podle Fausta takové složité displeje nejsou levné: muži do nich investují obrovské množství práce a energie, a to i přes jejich velmi krátkou životnost.
Někteří muži však možná vyvinuli chytrý trik, který zdvojnásobí jejich výkon: odráží jejich záblesky na vodních útvarech, které odrážejí jejich pohyby, takže vypadají „super-samci“. Faust si není jistý, zda je to zcela záměrné, tento druh světlušky vyvinula se žít téměř výhradně kolem rybníků a močálů.
U světlušek se však mezi umělci skrývají darebáci. Ženské světlušky Photuris versicolor, vhodně přezdívané femme fatales , budou napodobovat světelné přízvuky jiných druhů - ale když se muži přiblíží k očekávání sexu, místo toho se pohltí.
Je smutné, že většina blesků má větší problémy, se kterými se obávat. Stále rostoucí světelné znečištění v městských centrech po celém světě zakrývá přirozenou bioluminiscenci, což ztěžuje komunikaci a reprodukci zářících tvorů. Faust se obává, že v nadcházejících letech můžeme pozorovat pokles všudypřítomnosti bioluminiscence hmyzu.
Okres červeného světla
Podél těla železničních červů jsou tečkované čáry zelené, které působí dojmem osvětlených oken podél strany vlaku (odtud jejich jméno). Ale na jejich hlavách tato „červi“ červená sportovní světla, která tajně osvětlují cestu před sebou. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Červené světlo je relativně vzácné jak u mořských, tak u suchozemských tvorů, protože tyto delší vlnové délky mohou být pro lidské oči příliš slabé. Některá zvířata však tuto skutečnost využila. Například v hlubokém moři mnoho ryb ztratilo schopnost vidět červenou. Ukázalo se, že pracuje ve prospěch druhů s nízkým obsahem potravinového řetězce: ozdobení šupin odstíny rubínů znamená obléknout se do neviditelnosti.
Pokud to však není, loví vás tuňáčka loosejawová. Osvoboďovač loosejaw - pojmenovaný pro svou pastu podobnou pasti na myši, která se nevzpamatuje do nevzhledné míry, aby mohla spolknout celou kořist - je pánem tajnosti. Ale jeho děsivý úsměv není ani nejunikátnějším rysem této hlubinné ninja.
Stejně jako mnoho jeho sousedů i semaforová loosejaw zpočátku produkuje modré světlo, v tomto případě z malých žláz pod očima. Ale v barevném zvratu, je schopen reabsorbovat toto modré světlo na protein, který září jemně červenou. Proces reabsorpce / opětovné emise má za následek něco podobného „černému světlu, které rozsvítí plakát Grateful Dead“, říká biolog Bio Leo Smith, který studuje vývoj bioluminiscence na Institutu biologické rozmanitosti University of Kansas v Lawrence.
A co víc, na rozdíl od většiny ostatních hlubinných ryb je loosejaw semafor také jednou z mála, která je schopna vidět dlouhé červené vlnové délky produkováním derivátu chlorofylu, což je pigment, který se v rostlině mění obvykle na světlo. Ve světě, kde červené světlo nemusí být vůbec žádným světlem, umožňuje tato neobvyklá schopnost loosejawu semaforu beze stopy pronásledovat.
Pozemská stvoření si vyzvedla podobný trik. Železniční červi (kteří ve skutečnosti nejsou červi vůbec, ale larvální forma typu brouka) také používají červené reflektory namontované na jejich hlavách, aby se proplížili kolem lesního dna. Stejně jako pozemské verze dračí ryby používají tuto soukromou vlnovou délku k přepadení myopické kořisti jako malé pytláky v brýlích pro noční vidění.
Takže 5. července, když zažíváte stažení ohňostrojů, nezapomeňte na živé světelné show, které se dějí všude kolem vás. A také buďte vděční, že nejste stopováni semaforem.
