Всем известны глубоководные рыбы, которых нельзя назвать красивыми и привлекательным, но им на это все равно, потому что их не видно. Они живут так глубоко, что света там просто нет. Одна из самых известных глубоководных рыб это рыба-удильщик. Точнее, это удильщикообразные — отряд рыб, который имеет свои ярко выраженные особенности. В частности, светящийся орган. И ниже мы расскажем, зачем он им необходим.
Stručná odpověď
Светящийся орган называется «иллиций», он является первым лучом спинного плавника, который за годы эволюции видоизменился. На его конце есть кожистый мешочек, который бывает разного размера, но главная его особенность в том, что он светится. Это необходимо рыбе чтобы привлекать добычу. Рыбка плывет на свет, который в глубинах является очень необычным явлением и, по сути, плывет прямо в пасть удильщику. То есть, ему даже не нужно напрягаться, если говорить простыми словами. Он стоит на месте и ждет добычу, делая в последнюю секунду небольшое движение ей навстречу и захлопывая пасть. Это было короткое объяснение, а ниже более подробно.
Что такое иллиций
Выше мы разобрались, что илицием называют светящийся орган у рыб из отряда удильшикообразных, с помощью которого они приманивают добычу. Это видоизмененный первый луч спинного плавника, который может быть разных размеров и разной форме, может иметь разные придатки и т.д. Но главное тут то что на конце (он называется «эска») есть железа, которая наполнена слизью, в которой живут биолюминесцентные бактерии.
Что такое биолюминесценция? Правильно — это способность живых организмов к свечению в темноте. То есть, в данном случае можно говорить о симбиозе. Ученые предполагают, что сами по себе бактерии не могут светиться, им нужны вещества, которые они берут от рыбы-удильщика. Получается взаимовыгодное сотрудничество и можно в очередной раз поразиться тому, какие удивительные повороты бывают у эволюции.
Иллиций (светящийся орган) бывает разных размеров, зачастую он достаточно большой, чтобы рыба-удильщик могла приманивать добычу прямо к своему рту. У некоторых видов удильщиков иллиций превышает размер тела в четыре раза. Более того, они могут им хорошо управлять, двигая по направлению ко рту и иногда даже фактически заводя добычу прямо в рот.
У всех удильщиков есть светящийся орган?
Отряд удильщиков довольно обширный, здесь насчитывают 358 видов. Большинство из них глубоководные, но есть и такие, которые живут на мелководье, например та часть удильщиков, которые относятся к семейству клоуновых. Но и у них также есть иллиций, который помогает им приманивать добычу. Но они живут там, где достаточно света, поэтому имеют яркую окраску, которая позволяет им маскироваться на фоне коралловых рифов.
То, что мы писали выше про светящийся орган у рыб-удильщиков, во многом строится на догадках и предположения ученых. Просто потому, что живут они очень глубоко и их изучение очень непросто, не говоря уж о том, чтобы достать на поверхность для изучения. Однако ученые смогли найти биолюминесцентные бактерии в более мелких водах, что и позволило сделать основные выводы. Ну а позже удалось изучить некоторые виды удильщиков.
Рыбы-удильщики и их светящийся орган являются еще одним подтверждением тому, что жизнь на нашей планете может существовать практически везде, а эволюция зачастую находит невероятные пути. Ведь как можно было представить, что возникнет симбиоз между глубоководной рыбой и бактерией? Очевидно, эта связь формировалась сотни тысяч и миллионы лет, а в итоге дала преимущество этим рыбам, позволив им эффективно приманивать добычу. А ниже на видео вы можете посмотреть на этих рыб вживую.
Video
Ichtyologové popsali první známý případ biofluorescence u mořských ďasů. Ukázalo se, že na základně svítící návnada u samic Himantolophus sagamius existuje vzor skvrn, které zeleně fluoreskují v reakci na ozáření modrým světlem. Vědci se domnívají, že kombinace bioluminiscence a biofluorescence činí rybářskou návnadu atraktivnější pro kořist a samce. Výsledky výzkumu byly publikovány v odborném článku Journal of Fish Biology.
Mnoho hlubinných ryb získalo bioluminiscenční orgány, jejichž záře jim pomáhá přitahovat kořist, komunikovat s příbuznými, najít partnery a zmást dravce. Mezi nimi jsou malé druhy, například svítící ančovičky (Myctophidae), a skuteční obři – téměř dvoumetroví černí žraloci (Dalatias licha). Nejznámějšími majiteli světelných orgánů mezi rybami jsou však mořští ďasové (Ceratioidei). U samic většiny zástupců této skupiny se první paprsek hřbetních ploutví proměnil v pružný illicium prut s bioluminiscenční návnadou – tzv. esk – na konci. S jeho pomocí si ďas láká oběti přímo do tlamy a snadno je spolkne.
Bioluminiscence je chemické povahy. Zdá se však, že to není jediný typ záře dostupný pro hlubinné ďasy. K tomuto závěru došli ichtyologové William B. Ludt a Todd R. Clardy z Los Angeles Museum of Natural History. Vědci měli vzácnou příležitost studovat čerstvý exemplář mořských ďasů Himantolophus sagamius – druh, který žije na severu a východě Tichého oceánu a žije v hloubkách více než 900 metrů. V květnu 2021 mrtvá samice H. sagamius vyplaveno na pobřeží Kalifornie, kde ji objevili zaměstnanci Crystal Cove Park. Nakonec byla neobvyklá ryba převezena do muzea.
Před zpracováním ďasa pro muzejní sbírku jej Ludt a Clardy vyfotografovali, a to i v paprscích lampy, která excitovala fluorescenční proteiny. Podařilo se jim tedy zjistit, že na základně návnady je vzor malých skvrn, které při vystavení modrému světlu o vlnové délce 440-460 nanometrů slabě zeleně fluoreskují (samotný Esque také fluoreskuje, ale to může být způsobeno autofluorescencí bioluminiscenčních sloučenin, které v něm zůstávají, spíše než skutečnou fluorescencí). Vědci nenašli na těle ryby žádné další zdroje fluorescenčního světla. Podle vědců je sice fluorescence mezi rybami, zejména mělkovodními, poměrně rozšířená, ale u hlubinných ďasů je to vůbec poprvé.
Fluorescence je založena na absorpci světla o určité vlnové délce a jeho emisi na delší vlnové délce, ale s nižší energií. Aby k tomuto procesu došlo ve velkých hloubkách, kam sluneční světlo nepronikne nebo téměř nepronikne, je potřeba další zdroj světla – například bioluminiscenční orgán. Vědci však znají jen několik druhů podvodních živočichů, kteří současně využívají bioluminiscenci a fluorescenci. Tedy fotofory hlubinných ryb z rodu Malacosteus produkují modré světlo, které způsobuje, že určité oblasti na jejich obličeji fluoreskují červeně. Pravděpodobně červené světlo pomáhá těmto predátorům lovit, protože kořist to nevidí. A medúzy Aequorea victoria modrá bioluminiscence způsobuje, že fluorescenční proteiny svítí zeleně.
Ludt a Clardy naznačují, že světlo produkované Escou H. sagamius, by mělo stačit k tomu, aby se fluorescenční skvrny na jeho základně rozzářily. V důsledku toho se vzhled návnady stává složitějším a atraktivnějším pro kořist. Navíc taková esej může zvýšit šance H. sagamius k přilákání samců, kteří u těchto ryb na rozdíl od mnoha jiných rybářů neparazitují na svých partnerkách. Samci sami svítící rybářské pruty nemají. Bohužel vědci pozorovali žijící zástupce tohoto druhu pouze jednou, a tak zůstává nejasné, zda jejich návnada skutečně vyzařuje modré světlo, jehož délka je nezbytná pro fluorescenci oblastí na základně esky.
Zajímavé je, že ichtyologové dříve objevili u klauna bradavičnatého červeně fluoreskující návnadu Antennarius striatus, zástupce řádu ďasů v mělkých vodách (lophiiformes) a vzdálený příbuzný H. sagamius. Ludt a Cardy se však domnívají, že tyto dva druhy získaly fluorescenční esques nezávisle na sobě.
Hlubinné ryby potřebují nejen lákat oběti a partnery, ale také se maskovat. Někteří z nich si k tomu pořídili superčernou kůži, která pohlcuje většinu světla dopadajícího na ni. Například mezi ďasy z rodu Oneirodes Odrazivost kůže je 0,044 procenta při vlnové délce světla 480 nanometrů. Při testování se světlem v rozmezí od 350 do 700 nanometrů odráží kůže ďasa v průměru 0,051 procenta dopadajícího světla. To jsou rekordní minima.
