«Мы уже показали, что кошачьи акулы обладают яркой флуоресценцией, и эта работа продвигает это исследование на шаг вперед, доказывая, что биофлуоресценция облегчает их наблюдение представителями одного и того же вида», — сказал Джон Спаркс, куратор Американского музея. кафедры ихтиологии естествознания и соавтор статьи. "Это одна из первых работ по биофлуоресценции, в которой показана связь между зрительной способностью и испусканием флуоресценции, и большой шаг к функциональному объяснению флуоресценции у рыб."
Спаркс и его коллеги недавно выпустили первый отчет о широко распространенной биофлуоресценции — феномене, с помощью которого организмы поглощают свет, трансформируют его и излучают в другой цвет — в дереве жизни рыб, идентифицировав более 180 видов, которые светятся в широкий выбор цветов и узоров.
В отличие от полноцветной среды, в которой обитают люди и другие наземные животные, рыбы живут в преимущественно синем мире, потому что с глубиной вода быстро поглощает большую часть видимого светового спектра. В последние годы исследовательская группа обнаружила, что многие рыбы поглощают оставшийся синий свет и повторно излучают его в неоновых зеленых, красных и оранжевых тонах.
Разработав освещение, имитирующее свет океана, а также камеры, которые могут улавливать флуоресцентный свет животных, исследователи, путешествуя по миру, могут запечатлеть эту скрытую биофлуоресцентную вселенную. Исследователи также недавно сделали первое наблюдение биофлуоресценции у морских черепах.
«Наш следующий вопрос был:« Что означает вся эта новооткрытая биофлуоресценция, которую мы обнаруживаем в океане? »?- сказал автор статьи Дэвид Грубер, доцент кафедры биологии Колледжа Баруха и научный сотрудник Американского музея естественной истории. "Могут ли эти животные видеть других животных, излучающих биофлуоресценцию в глубоком синем море?? И используют ли они это каким-то образом?"
Для дальнейшего изучения этого явления исследователи сосредоточили внимание на визуальных способностях двух разных акул: цепных акул (Scyliorhinus retifer) и акул (Cephaloscyllium ventriosum). С помощью ветеринарного эксперта Корнельского университета Эллиса Лоу исследователи использовали метод, называемый микроспектрофотометрией, чтобы определить, как глаза акул поглощают свет, и обнаружили, что у них есть длинные стержневые пигменты, которые помогают им видеть в условиях низкой освещенности. Они использовали эту информацию для создания специального фильтра камеры, который имитирует попадание света в глаза акулы.
Затем Грубер и Спаркс отправились в несколько экспедиций в каньон Скриппс в округе Сан-Диего, где они наблюдали акул в их естественной среде обитания, на глубине около 100 футов под водой. Во время ночных погружений команда стимулировала биофлуоресценцию у акул с помощью массивов синего света высокой интенсивности, размещенных в водонепроницаемых ящиках. Получающееся в результате подводное световое шоу невидимо для человеческого глаза. Для записи этой активности исследователи использовали специально изготовленные подводные камеры с зелеными фильтрами, которые блокируют синий свет, а также недавно разработанную камеру «акульи глаза», чтобы лучше понять, как акула видит подводный экран.
«Глаза некоторых акул в условиях низкой освещенности в 100 раз лучше наших», — сказал Грубер. "Они плавают на много метров под поверхностью, в местах, где человеку невероятно сложно что-либо увидеть. Но именно там они жили 400 миллионов лет, поэтому их глаза хорошо приспособились к этой тусклой, чисто-синей среде. Наша работа усиливает свет, чтобы приблизить его к человеческому видению."
Путем математического моделирования изображений с камеры акульего глаза исследователи обнаружили, что контраст рисунков на биофлуоресцентных акулах увеличивается с глубиной, предполагая, что животные могут не только видеть свет, но также, вероятно, используют его для общения друг с другом.
Исследователи смогли погрузиться только на верхний диапазон глубин, где обитает эта акула, где есть синий и зеленый свет. Их модель показывает, что на больших глубинах, где вода более голубая, контраст, создаваемый флуоресценцией, еще больше.