Эта статья взята из журнала Hakai Magazine, онлайн-публикации о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Узнайте больше таких историй на hakaimagazine.com.
Когда я спускаюсь в темные воды, мои синие фонарики показывают эффектное отображение флуоресцентных цветов, сияющих от некоторых кораллов и морских существ ниже. Этот секретный красочный свет, который обычно трудно обнаружить невооруженным глазом, блестит так же ярко, как дискотека 80-х в лучах моих огней.
Флуоресценция на рифе происходит, когда синий свет с более короткой длиной волны поглощается специальными белками в тканях и переизлучается в виде зеленых, красных, оранжевых и желтых цветов с большей длиной волны. В то время как океан естественным образом фильтрует свет, оставляя подводный мир в основном синим цветом ниже 15 метров или около того, добавление концентрированного синего света от фонариков и вспышек, прикрепленных к моей камере, стимулирует самый сильный отклик от флуоресцентных белков. Желтые фильтры на моих линзах и маска для погружения блокируют стимулирующий синий свет, позволяя мне увидеть и запечатлеть всю психоделическую картину.
Более 25 лет я фотографирую морскую флуоресценцию, снимая ее от Красного моря до Филиппин. Я всегда работаю ночью, когда флуоресценция наиболее выражена на темном фоне.
Морская флуоресценция была когда-то отклонена как явление без биологической функции, но ученые всего мира постепенно разоблачают ее сложные роли. Далеко не имеющие биологического значения белки, возможно, имеют решающее значение для здоровья рифовой экосистемы и ее способности реагировать на стресс.
Фото или флуоресцентные белки, ответственные за флуоресценцию, также известные как пигменты, являются универсальными молекулами. На мелководье, где солнечные лучи интенсивны, белки действуют как тип солнцезащитного крема для кораллового рифа, уменьшая легкий стресс.
В более глубоких и темных водах эти белки в некоторых типах кораллов служат для усиления света. Все кораллы живут в симбиозе с водорослями, которые обеспечивают энергию для своего хозяина посредством фотосинтеза. Белки помогают использовать и направлять доступный свет, гарантируя, что даже водоросли, находящиеся глубоко в клетках коралла, могут получить к нему доступ.
Большинство из 83 загадочных видов, которые морские биологи Мартен Де Браувер и его команда зафиксировали флюоресцирование, являются хищниками, включая рыбу-скорпиона, которая охотится на мелких рыб и ракообразных. Именно этот был найден в египетском Красном море. (Луиза Мюррей) Количество флуоресцентного белка, который производит коралл, определяется его генетикой и тем, насколько сильно экспрессируются гены. «Существует много различий в производстве пигментов между особями одного и того же вида», - объясняет Йорг Виденманн, руководитель лаборатории коралловых рифов в Университете Саутгемптона в Соединенном Королевстве. «Один может сильно флуоресцировать, в то время как другой производит мало или совсем не окрашивает». Коралл с драматической биофлуоресценцией может расти медленнее, чем его менее красочный сосед в нормальных условиях, так как он тратит больше энергии, производя флуоресцентные белки, но может иметь преимущество, когда обложены солнечным светом.
Морская флуоресценция существует в различных морских организмах, в умеренных и тропических водах. Если роли флуоресцентных молекул сейчас относительно хорошо изучены в кораллах, этого нельзя сказать об их назначении у рыб. «Но ясно, что флуоресценция играет важную роль в жизни некоторых рыб», - говорит Нико Михилс, эколог из Тюбингенского университета в Германии, с оговоркой, что данные все еще ограничены и являются предварительными. Биологи обнаружили, что у некоторых рыб есть желтые фильтры в глазах, что, кажется, подтверждает теорию, что биофлуоресценция - это гораздо больше, чем просто побочный продукт.
Команда Michiels исследовала сотни видов рыб на флуоресценцию и обнаружила четкие закономерности. Более мелкие виды более подвержены флуоресценции, чем более крупные. Существует также сильная корреляция между сильно замаскированным образом жизни и яркой флуоресценцией. Хорошие примеры - засадные хищники, такие как каменные рыбы и рыбы-скорпионы: нарушенные образцы флуоресценции у этих рыб могут помочь им смешаться с фоном флуоресцирующего рифа. У некоторых видов с отчетливыми различиями во внешности между мужчинами и женщинами флуоресценция также, по-видимому, играет роль в сексуальном влечении.
Мелкие рыбы, которые живут в школах, могут также использовать красную флуоресценцию в области их глаз для связи на близком расстоянии. Красный свет не будет распространяться далеко под водой, поэтому рыбы, такие как бычок-красноволосый, могут общаться в рое, не привлекая внимания хищников. Волосатая рыба-лягушка, входящая в семейство рыб-рыболовов, содержит в своей приманке флуоресцентные белки, которые могут помочь привлечь неосторожную добычу. И ученые подозревают, что некоторые рыбы испускают флуоресценцию, так что их свет отражается от глаз их добычи, облегчая поиск потенциальной еды.
Виды с высокой степенью маскировки часто классифицируются как данные, недостаточные для риска исчезновения, потому что их так трудно найти. Но бельгийский морской биолог Маартен де Брауэр из Университета Лидса в Соединенном Королевстве обследовал сотни рыб у Индонезии, острова Рождества и Кокосовых островов и обнаружил, что 87 процентов видов считали использование флуоресценции загадочным. Вдохновленный работой ученых-кораллов, которые использовали синие огни, чтобы обнаружить новые, очень маленькие коралловые колонии, он посмотрел на то, могут ли синие огни помочь исследователям определять местонахождение и считать труднодоступные виды, такие как крошечный карликовый морской конек. «Мы смогли найти вдвое больше морских коньков с голубыми огнями, чем при нормальных условиях съемки», - говорит он. «Поскольку биофлуоресценция повсеместно распространена у загадочных видов, синий свет выглядит очень полезным инструментом для обследования животных, которые иначе были бы упущены».
О флуоресценции в морской жизни еще многое предстоит узнать, но снабдите себя синим светом и своими собственными желтыми фильтрами, и вы можете увидеть это сами.
Крошечный красный бычок встречается в небольших группах, плавающих вокруг коралла Акропора и питающихся зоопланктоном. У рыбы ярко светящиеся глаза, что позволяет ей тайно общаться с другими членами группы. Этот конкретный бычок плавал в Красном море. (Луиза Мюррей) 
Ярко флуоресцирующие щупальца этого анемона на Филиппинах освещают его обитателей розовых рыб-анемонов и могут заманить планктонной добычей, чтобы анемон пообедал. (Луиза Мюррей) 
На широкоугольном снимке кораллового рифа в Анилао, Филиппины, ночью освещенном синим светом, видны флуоресцентные пигменты. На мелководье твердые кораллы преимущественно флуоресцируют зеленым или желтым, тогда как губки и мягкие кораллы часто флуоресцируют розовым и красным. Иглокожие, такие как эта перьевая звезда, питающаяся в течении, могут флуоресцировать, но причина, почему некоторые особи делают это, еще не известна. (Луиза Мюррей) 
Коралловый риф в Дауине, Филиппины, пестрит цветом. (Луиза Мюррей) 
Изящная рыба-ящерица имеет неравномерную флуоресценцию, которая может помочь ей слиться с пятнистым фоном, где она ждет в ожидании мелких рыб. Снято на острове Апо, Филиппины. (Луиза Мюррей) 
Трубчатые анемоны лежат под песком в течение дня. Их сложно сфотографировать, так как они чувствительны к свету и волнам давления приближающегося дайвера. Сильнейшая зеленая флуоресценция на этом изображении окружает пасть существа, но его жгучие щупальца имеют зеленые пятна, которые могут привлекать его планктонную добычу. Снято на острове Апо. (Луиза Мюррей) 
Голубая морская звезда, которая не флуоресцирует, лежит сверху ярко-зеленого и желтого твердого коралла на рифе в Дауине. (Луиза Мюррей) 
Почему ринофоры, жабры, мундштуки и края этого флуоресцирующего гадюка Nembrotha kubaryana неизвестны, но пигменты могут служить для рекламы своей токсической природы для потенциальных хищников. Снято в Дауине. (Луиза Мюррей) 
Приземистый лобстер, ловящий морских червей и личинок рыб, выделяется на поверхности ярко-зеленого и фиолетового флуоресцентного твердого коралла в Дауине. (Луиза Мюррей) 
Яркая флуоресценция щупалец анемона выделяется на фоне темных вулканических песков Дауина. (Луиза Мюррей) 
Колючий морской конек часто встречается с хвостом, обернутым вокруг губок или наростов водорослей. Этот человек, сфотографированный в проливе Лембе, Индонезия, флуоресцировал красным во время охоты ночью. Не все люди флуоресцируют. (Луиза Мюррей) 
Полипы этого коралла в Дауине с розовыми кончиками простираются по ночам, чтобы поймать планктон, дополняя сахара, которые коралл получает от фотосинтезирующих водорослей, которые живут внутри его тканей. (Луиза Мюррей)
