Удивительно, но даже многие местные жители ни разу в жизни не наблюдали свечение ночного моря. Причины этого природного чуда также малоизвестны. Приводимый ниже отрывок позволит закрыть этот пробел:
Ночью у нашего берега есть и фито- и зоопланктон – все перемешивается на мелководье. И большинство планктеров светится! Это – одно из самых радостных – для нас – их свойств. Химически, реакция свечения морских организмов точно та же, что у жуков-светляков, которыми мы любуемся теплыми летними ночами на берегу. Вещество – люциферин (светонос – греч.) окисляется кислородом под действием фермента люциферазы. В большинстве химических реакций выделяется тепло, а в этой – один квант зеленого света.
Почему светятся планктонные организмы? Давайте дождемся ночи и сами ответим на этот вопрос. Чем менее темной будет ночь, тем лучше – станут заметнее вспышки живого света в море. И, конечно, на море должен стоять штиль – иначе мы ничего не увидим. В общем, ночь должна быть тихой, темной и теплой. Таких на нашем берегу бывает много – с начала июля по конец сентября. Но самое лучшее время – с начала августа по конец сентября – первые недели летне-осеннего развития планктона.
Уже подходя к темной воде, мы видим, что слабый прибой колеблет на песке кусочки зеленоватого света – нащупайте их руками – они скользкие, они таят на пальцах. Это волны прибивают к берегу гребневиков [отдельный тип животного царства (выглядит как небольшая медуза)], их уже разбило о песок, но они продолжают светиться. Стряхните их с рук – и свет останется на ладонях – еще более мелкие кусочки нежных тел морских существ прилипли, остались на вашей коже. Если пройти вдоль кромки прибоя, мы обнаружим на песке маленькие, постоянно светящиеся точки – подберем их и постараемся рассмотреть. Это бокоплавы, морские блохи – но уже дохлые – не прыгают, как те, за которыми мы гонялись днем. Этих рачков уже начали поедать, разлагать, бактерии, которые светятся всегда – точно так же светятся гнилушки в ночном лесу. Не пугайтесь – любуйтесь, это тоже жизнь. У бокоплавов на панцире много микроскопических шипиков – мы уже видели их - эти шипики позволяют вам прицепить себе на майку светящийся значок – просто прижмите рачка к ткани.
Войдем в темную прозрачную воду со знакомого пляжа – на ощупь. Летней ночью море теплее воздуха над ним, купаться можно не чувствуя воды – про такую обычно говорят – как парное молоко – но ночь есть ночь – и, наверное, стоит еще раз напомнить об осторожности – не надо заплывать туда, где вы не можете стать на дно. Давайте медленно, без брызг, ступать от берега и смотреть себе под ноги. А ноги светятся! А если входишь в такую пору в море на шлюпке, весла кажутся говорящими – и при каждом гребке с них срываются и остаются позади, кружась и извиваясь, языки зеленого пламени.Такое ровное, сильное свечение, в котором не видно отдельных вспышек, вызывают фитопланктонные динофлагелляты – в теплой воде их больше всего. Любое наше движение в воде вызывает сияние и вспышки. Сияние – это множество мелких вспышек микроводорослей, сливающихся в единое свечение – так их много. А отдельные яркие зеленые огоньки – вспышки раздраженных планктонных рачков. Побрызгайте водой – и воздух полетят зеленые искры – это вы, вместе с каплями, бросили в воздух множество крошеных ракообразных. Если рядом с вами в воде загорелось что-то яркое и большое – это гребневик – самое крупное светящееся животное Черного моря. Можете зачерпнуть его лодочкой ладоней – рассмотрите его волшебное сияние.
Светятся не только планктонные микроорганизмы, но и многие донные: попробуйте нырнуть на каменистое дно и потереть любую гладкую поверхность – она засветится; поднимите камень со дна, потрите – он будет еще светится, когда вы вынырните и поднимите его над водой. Если над песчаным дном долго не было волн и не купались люди, даже на поверхности сыпучего грунта образуется пленка микрожизни, способной светится – тогда, проходя по такому дну, вы будете оставлять изумрудные следы.
Мы уже поняли, что светятся планктеры не все время, а при раздражении – ударе о препятствие, сильном движении воды. Такие сигналы для веслоногого рачка или динофитовой водоросли – знак возможного приближения хищника, или даже столкновения с ним. Вспышка должна отпугнуть агрессора. Как такая маленькая искорка может кого-то испугать? Но сравните размеры! Людей обычно пугает неожиданно засветившийся гребневик – а ведь он – всего-то с яблочко величиной. Для маленькой планктоноядной рыбки – шпрота, атеринки – вспышка зеленого огня от рачка ойтоны может стать причиной для бегства. А вспышка динофитовой водоросли, в свою очередь, может испугать веслоногого рака или личинку червя. Так что, свечение планктона, чарующее нас летними ночами, - защита слабых планктеров от прожорливых планктонофагов.Бывают редкие случаи постоянного свечения водорослей – во время цветения ноктилюки или других динофитовых водорослей. Плотность водорослей во время такого мощного развития фитопланктона – миллионы клеток в литре воды – такова, что отдельные столкновения, отдельные вспышки света, просто сливаются в постоянное свечение.
СВЕЧЕНИЕ ЧЕРНОГО И АЗОВСКОГО МОРЯ В КРЫМУ. «...Все море горит огнями. На гребнях маленьких, чуть плещущих волн играют голубые драгоценные камни. В тех местах, где весла трогают воду, загораются волшебным блеском глубокие блестящие полосы. Прикасаюсь к воде рукой, и когда вынимаю ее обратно, то горсть светящихся бриллиантов падает вниз, и на моих пальцах долго горят нежные, синеватые, фосфорические огоньки. Сегодня одна из тех волшебных ночей, про которые рыбаки говорят: "Море горит!"» (А.И.Куприн.) Всем тем, кому по душе ночные купания в море знают, о чем так поэтично и тонко говорит классик. Речь идет о ночном свечении моря. Это волшебство природы происходит обычно с июля по конец сентября, во время летне-осеннего развития планктона. В наших широтах наблюдать это явление можно в Черном и Азовском море. В августе очень ярко светится Азовское море. Кому посчастливилось случайно и неожиданно быть свидетелем этого чуда, воспринимают его как магию природы. Тем, кто слышал или читал об этом, ставят себе на заметку, что это невероятное явление надо в обязательном порядке увидеть собственными глазами. Свечение моря наблюдали давно и объяснение этому явлению дали далеко не сразу. Интересны пути, которыми шли ученые, прежде чем смогли правильно объяснить сущность свечения моря, которое на протяжении столетий оставалось одним из загадочных явлений мироздания. Высказывались различные предположения. Полагали, что это происходит по причине содержания фосфора в воде или электрических зарядов, которые возникают из-за трения молекул соли и воды. Другие полагали, что свечение возникает в результате трения морских волн об атмосферу или какое-нибудь твердое тело (лодка, скала, береговая галька). Предполагали даже, что ночью море возвращает энергию Солнца, накопленную за день. Франклин к истине приблизился ближе всех. Он полагал, что свечение моря - электрическое явление. И только в 1753 году, нашли объяснение этому явлению - естествоиспытатель Беккер увидел под увеличительным стеклом крохотные одноклеточные организмы, двухмиллиметрового размера, которые на любое раздражение отвечали свечением. Само явление было названо «биолюминесценция», что в буквальном смысле слова означает «слабое живое свечение», или «холодный» свет, потому как он появляется не от нагретого источника, а в результате химической реакции с кислородом. Это естественное свечение большой массы морских организмов, которые имеют люминесцирующие (светящиеся) клетки. Светится в море много живых организмов – от крохотных не видимых глазом бактерий до огромных рыб. Но принцип свечения у всех схож, он сродни свечению ночных жуков светлячков, которым мы удивляемся и любуемся теплыми летними ночами. Вещество – люциферин (светонос – греч.) окисляется кислородом под действием фермента люциферазы и наружу вырываются кванты зеленого света.
«...Все море горит огнями. На гребнях волн играют голубые драгоценные камни. В тех местах, где весла трогают воду, загораются волшебным блеском глубокие блестящие полосы. Прикасаюсь к воде рукой, и когда вынимаю ее обратно, то горсть светящихся бриллиантов падает вниз, и на моих пальцах долго горят нежные, синеватые, фосфорические огоньки. Сегодня одна из тех волшебных ночей, про которые рыбаки говорят: "Море горит!"»
(А.И.Куприн.)
Доводилось ли вам наблюдать такую картину, когда вы отдыхали на море? Правда, удивительное явление? Сегодня я расскажу вам, почему светится море.
Способность живых существ светиться называется биолюминесценцией. Умеют светиться грибы, светлячки, некоторые виды медуз и рыб. Механизм свечения схож у всех организмов. Все они имеют люминесцирующие клетки, в которых содержится вещество – люциферин. Под действием кислорода оно окисляется, и наружу вырываются кванты света.
Биолюминесценция у медуз.
Свечение гребневика.
Cвечение прибрежных вод, так великолепно описанное Александром Куприным , вызывает фито- и зоопланктон. Это могут быть гребневики, крохотные рачки. Но чаще всего ровное и сильное свечение обусловлено массовым развитием микроскопических водорослей – динофлягеллят , а именно – планктонной водорослью Ночесветкой (Noctiluca scintillans) . Разглядеть её можно только в микроскоп. Тельце ночесветки – прозрачная клеточка с хвостом-жгутиком. Во время в литре морской воды можно обнаружить несколько миллионов клеток ночесветки! Именно благодаря этому море и горит огнями.
Водоросль Ночесветка (Noctiluca scintillans)
Массовое скопление ночесветки.
В нашей стране увидеть это волшебство природы можно в Черном, Азовском и Охотском морях. Наблюдать его лучше в тихие, теплые, темные ночи, когда после шторма наступает полный штиль. Пик свечения приходится на конец июля – сентябрь – период массового летне-осеннего развития планктона. Может быть именно поэтому Всемирный День Моря празднуют 24 сентября, когда море такое нарядное?! :) Зрелище светящего моря – одно из самых завораживающих природных явлений. Желаю, чтобы вам посчастливилось его увидеть!
Светящийся планктон представляет собой удивительное зрелище. Этот микроскопический организм способен превратить целое море в сияющее звёздное небо, перемещая наблюдателя в фантастический мир волшебства.
Планктон - это обобщающее название для множества разнородных организмов, преимущественно обитающих в хорошо освещённых слоях воды. Они не способны сопротивляться силе течения, поэтому часто их группы выносит к берегам.
Любой (в том числе и светящийся) планктон является пищей для остальных, более крупных жителей водоёма. Он представляет собой массу водорослей и животных, отличающихся очень маленькими размерами, за исключением медуз и гребневиков. Многие из них самостоятельно передвигаются, поэтому в периоды штиля планктон может отдаляться от берега и курсировать по водоёму.
Как было сказано выше, наиболее богаты планктоном верхние слои моря или океана, однако отдельные виды (например, бактерии и зоопланктон) населяют водную толщу до максимально возможных для жизни глубин.
Далеко не все виды имеют способность к биолюминесценции. В частности, её лишены крупные медузы и диатомовые водоросли.
Светящийся планктон в основном представлен одноклеточными растениями - динофлагеллятами. К концу лета их численность достигает пика в тёплых погодных условиях, поэтому в этот период можно наблюдать особенно интенсивную иллюминацию у берегов моря.
Если же вода сияет отдельными зелёными вспышками, то можно быть уверенным, что это планктонные ракообразные. Кроме них, к биолюминесценции склонны гребневики. Их свет более тусклый и распространяется по телу лазурными переливами при столкновении с препятствием.
Иногда случается довольно редкое явление, когда светящийся планктон в Чёрном море сияет долгое время без перерыва. В такие моменты происходит цветение динофитных водорослей, и плотность их клеток на литр жидкости столь велика, что отдельные вспышки сливаются в яркую и постоянную иллюминацию поверхности.
Планктон излучает свет благодаря химическим процессам, называемым биолюминесценцией. При доскональном изучении было выявлено, что это не что иное, как в ответ на раздражение.
Порой может казаться, что действие происходит спонтанно, однако это неверно. Даже само движение воды служит раздражителем, силой трения оказывает механическое воздействие на животное. Оно вызывает электрический импульс, несущийся к клетке, в результате чего вакуоль, наполненная элементарными частицами, генерирует энергию с последующей химической реакцией, выливающейся в поверхностное свечение тела. При дополнительном воздействии биолюминесценция усиливается.
Говоря более простым языком, можно сказать, что светящийся планктон засияет ещё ярче при столкновении с каким-либо препятствием или иным раздражителем. Например, если опустить руку в самое скопление организмов или швырнуть в его центр небольшой камень, результатом станет очень яркая вспышка, способная на мгновение ослепить наблюдателя.
В целом это очень красивое зрелище, поскольку при падении предметов в воду, наполненную планктоном, от места его попадания расходятся голубые или зелёные неоновые круги. Наблюдение за этим эффектом хорошо расслабляет, однако злоупотреблять бросками в воду не стоит.
Водится светящийся планктон на Мальдивах и в Крыму (Чёрное море). Его можно увидеть и в Таиланде, но, судя по отзывам, нечасто. Многие туристы жаловались, что ради этого зрелища посещали даже платные пляжи, но часто оставались ни с чем.
При наличии аквалангистского снаряжения очень здорово наблюдать за планктоном на глубине. Это сравнимо с нахождением под звездопадом и буквально захватывает дух. Тем не менее поступать так стоит только при небольшом скоплении организмов. Это связано с выделением некоторыми видами планктона ядовитых токсинов, опасных для здоровья человека.
Поэтому всё же безопаснее наблюдать за свечением с берега. Особенно не рекомендуется в такие моменты отпускать детей в воду, т. к. доза токсинов, которая будет пустяковой для взрослых, способна вызвать интоксикацию у растущего организма.
Необыкновенно приятны ночные купания, сделавшие знаменитым крымский бархатный сезон: стабильно в августе - сентябре морская вода у Алушты, Судака, Евпатории, Коктебеля и других мелководных курортах, а также на всем побережье Азовского моря ночью фосфоресцирует. При температуре воды свыше 24 градусов микроскопическая водоросль ноктилюка (ночесветка) испускает модно-клубный люминисцентный свет при любом движении в воде. Если вы плывете или просто ходите в воде, то вокруг тела образуются фантастические светящиеся ореолы. В сезоне 2016 температура свыше 24 градусов установилась уже в 20-х числах июня! Не пропустите ночные купания, такого вы не увидите в бассейне. А в море или океане тропических курортов ночные купания просто запрещены из-за опасности акул и всевозможных ядовитых морских гадов.
В Крыму существует легенда, согласно которой в далекие времена греки решили покорить эту богатую и благодатную землю. У берегов Тавриды появилось множество кораблей, в которых находились вооруженные воины. Они хотели под покровом ночи подойти к берегу и незаметно напасть на спящих жителей. Однако море возмутилось такому коварству. Оно засветилось голубым пламенем, и жители увидели пришельцев.
Греческие корабли плыли, словно по серебру. Весла разбрызгивали воду, и брызги мерцали, как звезды на небе. Даже пена у берегов светилась голубым мертвым светом. Нападение было отбито, и корабли в беспорядке отступили. Это легенда. Однако во всякой легенде вымысел сочетается с вполне реальным событием.
Я не историк и мне трудно судить о нападения греков на жителей Крыма в те далекие времена. А вот свечение моря – это вполне объяснимый факт. Это явление и сейчас можно наблюдать летом в Черном море. А в более теплых морях свечение бывает настолько сильным, что издали кажется заревом большого пожара. Можно часами наблюдать, как вспыхивают яркими искрами набегавшая на берег волна. Так же прекрасен ночью оставленный кораблем след в море – вода светится фосфорическим, но вполне отчетливым светом.
Вот что пишет об этом знаменитый Чарльз Дарвин в своей книге «Путешествие на корабле «Бигль»». « … Дул свежий ветер, и вся поверхность моря, которая днем сплошь покрыта пеной, светилась теперь слабым светом. Корабль гнал перед собой две волны, точно из жидкого фосфора, а в кильватере тянулся молочный свет. Насколько хватило глаз, светился гребень каждой волны, а небосклон у горизонта, отражавший сверкание этих синеватых огней, был не так темен, как небо над головой».
Русский писатель Иван Гончаров в романе «Фрегат Паллада» так описывает свечение моря: «… Вода сияет по ночам нестерпимым фосфорическим блеском. Вчера свет был так силен, что из-под судна вырывалось пламя; даже на парусах отражалось зарево, сзади кормы стелется широкая огненная улица; кругом темно…».
Константин Паустовский в произведении «Черное Море» о свечении моря пишет: «Море превратилось в незнакомое звездное небо, брошенное к нашим ногам. Мириады звезд, сотни Млечных Путей плавали под водой. Они то погружались, потухая, на самое дно, то разгорались, всплывая на поверхность воды. Глаз различал два света: неподвижный, медленно качавшийся в воде, и другой свет – весь в движении рассекающий воду быстрыми фиолетовыми вспышками …. Мы присутствовали при одном из величайших явлений в море».
Красиво написано, не правда ли?
Люди давно обратили внимание на такое свойство морской воды, однако долго не могли понять его причину. В течение многих веков это явление считалось одной из величайших тайн океана.
Предполагали, что свечение морской воды связано с физическими свойствами воды и растворенной в ней соли. Согласно другой версии, днем море накапливает солнечный свет, а ночью его излучает. Третья гипотеза объясняла этот эффект за счет трения волн об атмосферу или твердые предметы (корабли, скалы). Все они оказались ошибочными.
Впервые природу свечения моря разгадал российский мореплаватель, адмирал Иван Федорович Крузенштерн (1770-1846 гг.). Он возглавлял первую русскую кругосветную экспедицию в 1803-1806 годах на кораблях «Надежда» и «Нева» и составил «Атлас Южного моря». Он высказал мысль, что свечение моря вызывают обитающие в воде крохотные организмы. Как показали дальнейшие исследования, И.Ф. Крузенштерн оказался прав.
Ночесветка Noctiluca scintillans - вид бесцветных
динофлагеллят из порядка Noctiluca.
Как потом было установлено, способностью излучать свет обладают многие морские организмы. Способность светиться отмечена у представителей многих тысяч видов животных и растений. К ним относятся некоторые рыбы, в том числе и акулы, головоногие моллюски (в частности, кальмары), медузы, ракообразные, простейшие и, конечно, водоросли. Некоторые организмы светятся настолько ярко, что несколько помещенных в банку рачков, излучают столько света, что человек может читать газету. Свечение служит для защиты от хищников, либо для приманивания добычи или для привлечения особей противоположного пола.
Однако, основным и главным источником свечения моря являются динофлагелляты – одноклеточные организмы, обладающие свойствами, как растений, так и животных. Отдельные виды динофлагеллят содержат хлорофилл (их относят к растениям), тогда как другие его не имеют, и их причисляют к животному царству. Кроме того, многие из них имеют так называемые «хвосты», «флагеллы», которые дают им некоторую свободу передвижения.
Среди динофлагеллят наиболее многочисленными являются перидинеи. Это большая группа планктонных организмов (от греческого «планктос» – парящие в толще воды); большая часть видов обитает в теплых морях и океанах.
Большинство перидиней обладают способностью излучать свет, особенно при волнении. Однако не только этим они знамениты. Они относятся к жгутиконосцам. Ученые делят их на две группы – растительные и животные. Во многих случаях граница между животными и растительными перидинеями неразличима. Это связано с тем, что одни их них относятся к типичным растениям, способными на свету из углекислого газа и минеральных солей создавать органическое вещество. Другие, – подобно животным, потребляют уже готовые органические соединения. Растворенные в воде органические соединения поглощаются через стенки клетки, а оформленные частицы – через специальное отверстие (так называемый «рот»). Есть еще и третья группа организмов, которая сочетает свойства водорослей и животных; на свету они, подобно растениям, создают органическое вещество, а в темноте (на больших глубинах, куда не проникает солнечный свет) питаются уже готовым органическим веществом.
Большинство людей даже не подозревают о существовании перидиней, настолько они малы. Их размер не превышает сотых долей миллиметра. Между тем, они вместе с другими водорослями производят 30-40% всех создаваемых на Земле органических веществ. В морях и пресных водоемах их порой бывает настолько много, что вода приобретает бурый цвет. Их концентрация может достигать 100 тысяч организмов в 1 миллилитре воды. Такое явление называется цветением планктона. К примеру, название Красного моря тоже связано с развитием микроскопических водорослей, придающих воде соответствующую окраску. Правда, относятся эти водоросли к совершенно иной группе – синезеленым.
Перидинеи могут быть различной формы: одни из них шарообразны, другие снабжены длинными рогообразными выростами. Эти выросты защищают их от выедания животными, и в то же время помогают им парить в толще воды.
Какова же роль этих водорослей в морях и океанах? Крохотные водоросли являются основной пищей обитателей океана. На суше растительные сообщества обеспечивают пищей всех наземных травоядных. В морях и океанах – микроскопические водоросли служат источником пищи для мириад мелких животных, в основном ракообразных, питающихся ими. В свою очередь эти планктонные животные поедаются более крупными организмами, те – рыбой и так далее, пока пищевую цепь съедающих и съедаемых не завершит человек.
Необходимо отметить, что некоторые перидинеи являются токсичными. Массовое их развитие иногда приводит к отравлению и гибели рыб и морских птиц. Это явление называют «красным приливом».
Вторым по значимости организмом, вызывающим свечение моря является жгутиковая ноктилюка (она же ночесветка). Ночесветка – это одноклеточное простейшее и относится она к панцирным жгутиконосцам. Тело у нее шаровидное, размер около 2-3 мм с подвижным сократимым панцирем. Размножается она в основном делением надвое. Содержимое клетки заполнено жировыми включениями, которые при механических и химических раздражениях, окисляясь, начинают светиться. Ноктилюка образует скопления в поверхностных слоях теплых вод, где она питается водорослями, бактериями, простейшими.
Ночесветка начинает светиться от любого раздражения, отпугивая вспышками предполагаемых врагов, в частности рачков, которые ею питаются. У ночесветки два жгутика, одним она подгоняет ко рту пищу, а другой служит в качестве мотора. С его помощью она передвигается в толще воды.
Так что, благодаря легенде мы познакомились с удивительными существами, – обладающими свойствами растений и животных, и к тому же способными светиться от малейшего прикосновения.
При подготовке статьи использованы средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии c распоряжением Президента Российской Федерации от 29.03.2013 № 115-рп») и на основании конкурса, проведенного Обществом «Знание» России.
обзор скопирован с сайта http://hydro.bio.msu.ru/
Фотографии с сайтов: visualsunlimited.photoshelter.com и adorablearchana.blogspot.com
