Биолюминесценция и цветение моря

Биолюминесценция характерна для всей толщи вод. Абсолютной темноты в океанских глубинах не существует. Бесчисленные вспышки света, испускаемые глубоководными организмами, поддерживают освещенность в толще воды на некотором постоянном, хотя и очень низком уровне.

Биолюминесценция(свечение) – результат биохимической реакции, в которой химическая энергия возбуждает специфическую молекулу и та излучает свет. В ходе реакции субстрат (люциферин) окисляется под действием фермента (люциферазы).

Люциферины и люциферазы у разных организмов химически различаются, однако все люминесцентные реакции требуют молекулярного кислорода. Никакого другого внешнего источника энергии не требуется. Фактически биолюминесценция представляет собой химический процесс, обратный фотосинтезу у растений.

Участвующие в реакции соединения получили свои названия давно, на заре исследований, когда люди считали, что в этом в процессе не обошлось без участия дьявола Люцифера.

Биолюминесценция - высокоэффективный процесс. Световая эффективность ее значительно выше эффективности всех известных электрических и тепловых источников света.

Свечение моря также называют «холодным светом», так как только 1% энергии, затраченной на выработку света, теряется в виде тепла, а коэффициент полезного действия биолюминесценции превышает 90%. Какой бы ни была причина того, что некоторые морские организмы приобрели способность люминесцировать, они теряют на это мало энергии.

Первая и основная особенность биолюминесценции - она почти всегда возникает не самостоятельно, а возбуждается внешними причинами: движением корабля или морских животных, волнением моря, ударами прибоя о берег, сейсмическими причинами.

Вторая особенность биолюминесценции - ее непостоянство. Биолюминесценция может быть интенсивна в одних районах океана и почти отсутствовать в других, появляться в определенное время года и исчезать в другое.

Она зависит от сочетания многих факторов - состояния поверхности моря, морских течений, фаз Луны и др.

Кроме того, наблюдается почти полное отсутствие люминесцирующих видов среди пресноводных организмов.

У разных организмов биолюминесценция может быть разного цвета: матовая, зеленоватая, синеватая, красноватая.

Биологический смысл свечения еще полностью не ясен. Свет позволяет животным одного вида опознавать друг друга, свечение используется для отпугивания хищника или привлечения жертвы.

Наиболее загадочно так называемое фигурное свечение, когда в океане появляется система вращающихся светящихся полос или кругов. Эта явление, называемое иногда «волшебной мельницей», связывают с реакцией планктонных организмов на движение вод.

Цветением моря называется изменение окраски моря при скоплении в поверхностных слоях мельчайших животных организмов - зоопланктона или растений - фитопланктона.

Обычно цветение происходит при массовом развитии какого-нибудь одного вида планктона. При цветении резко падает и прозрачность воды.