Впервые в ходе недавнего исследования, проведенного Тель-Авивским университетом совместно с Музеем естественной истории имени Стейнхардта и Межвузовским институтом морских наук в Эйлате, было установлено, что магическое явление в глубоководных рифах, когда кораллы демонстрируют светящиеся цвета (флуоресценцию), служит механизмом приманивания добычи. Исследование показало, что морских обитателей, которыми питаются кораллы, привлекают флуоресцентные цвета.
Профессор Йосси Лойя из Школы зоологии и Музея естественной истории имени Стейнхардта Тель-Авивского университета руководил исследованиями, в которых принимали участие д-р Ор Бен-Цви, Йоав Линдеманн и д-р Галь Эяль.
По словам исследователей, способность водных организмов светиться давно привлекает как ученых, так и любителей природы. Биологическая роль этого явления, часто встречающегося у кораллов, образующих рифы, вызывает ожесточенные споры.
За прошедшие годы были рассмотрены самые разные варианты, в том числе: ? защищает ли это явление от радиации ? улучшает ли фотосинтез ? обладает ли антиоксидантной активностью ? ? Согласно последним исследованиям, флуоресценция кораллов на самом деле служит приманкой для добычи.
В ходе исследования ученые проверили свою гипотезу: сначала они попытались определить, привлекает ли планктон (мелкие организмы, дрейфующие в море вместе с течением) флуоресценция, как в лаборатории, так и в море. Затем в лаборатории исследователи оценили хищнические возможности мезофотических кораллов (кораллов, обитающих между мелководной зоной кораллового рифа и глубокой, абсолютно темной зоной океана), которые имеют различную флуоресцентную окраску.
Для проверки потенциальной привлекательности планктонов к флуоресценции исследователи использовали, в частности, рачка Artemia salina, который используется во многих экспериментах, а также в качестве пищи для кораллов. Исследователи отметили, что когда ракообразным предлагали выбор между зеленой или оранжевой флуоресцентной мишенью и прозрачной «контрольной» мишенью, они отдавали значительное предпочтение флуоресцентной мишени.
Более того, когда ракообразным предоставлялся выбор между двумя четкими целями, наблюдалось случайное распределение их выбора в экспериментальной установке. Во всех лабораторных экспериментах ракообразные демонстрировали преимущественное влечение к флуоресцентному сигналу. Аналогичные результаты были получены и при использовании местного рачка из Красного моря. Однако, в отличие от ракообразных, рыбы, которые не считаются добычей кораллов, не проявляли подобных тенденций и избегали флуоресцентных мишеней вообще и оранжевых в частности.
Ученый получает данные для исследования. Credit: Tel Aviv University
На втором этапе исследования эксперимент проводился в естественной среде обитания кораллов, на глубине около 40 м, где флуоресцентные ловушки (как зеленые, так и оранжевые) привлекали в два раза больше планктона, чем прозрачные ловушки.
Доктор Ор Бен-Цви говорит: «Мы провели эксперимент в морских глубинах, чтобы изучить возможность привлечения к флуоресценции разнообразных и естественных коллекций планктона при естественных течениях и световых условиях, существующих на больших глубинах. Поскольку флуоресценция «активируется» в основном синим светом (светом морских глубин), на этих глубинах флуоресценция освещается естественным образом, и данные, полученные в ходе эксперимента, были однозначными, аналогичными лабораторному эксперименту».
В последней части работы исследователи изучили уровень хищничества мезофотических кораллов, собранных на глубине 45 м в Эйлатском заливе, и обнаружили, что у кораллов с зеленой флуоресценцией уровень хищничества был на 25% выше, чем у кораллов с желтой флуоресценцией.
Профессор Лойя: «Многие кораллы демонстрируют флуоресцентный рисунок, выделяющий их рот или кончики щупалец, что подтверждает идею о том, что флуоресценция, как и биолюминесценция (выделение света в результате химической реакции), служит механизмом привлечения добычи. Исследование доказывает, что светящийся и красочный вид кораллов может служить приманкой для привлечения планктона к наземным хищникам, таким как кораллы, и особенно в тех местах обитания, где кораллам требуются другие источники энергии в дополнение или взамен фотосинтеза (производство сахара симбиотическими водорослями внутри тканей коралла с использованием световой энергии)».
Доктор Бен-Цви заключает: «Несмотря на пробелы в существующих знаниях о визуальном восприятии планктоном сигналов флуоресценции, в настоящем исследовании представлены экспериментальные доказательства приманивающей роли флуоресценции в кораллах. Мы предполагаем, что эта гипотеза, названная нами «гипотезой световой ловушки», может быть применима и к другим флуоресцирующим организмам в море, и что это явление может играть более значительную роль в морских экосистемах, чем считалось ранее».
Ссылка: «Флуоресценция кораллов: добыча в глубинных средах обитания» Ор Бен-Цви, Йоав Линдеманн, Галь Эяль и Йосси Лойя, 2 июня 2022 г., Communications Biology . DOI: 10.1038/s42003-022-03460-3
