Bioluminiscence ir parādība, kas bieži sastopama jūras sugās un ko daudzi dzīvnieki izmanto kā aizsardzības stratēģiju. Salīdzinoši nesenie atklājumi ir atklājuši, ka dziļjūrā ir haizivis, kas spēj caur ādu izstarot spilgti zaļu gaismu. Šķiet, ka šī kvalitāte nav īpaši noderīga, lai paliktu nepamanītam, tomēr tā sniedz viņiem daudz priekšrocību. Tālāk mēs jums pastāstīsim par šo noslēpumaino haizivju kurioziem, kas spīd tumsā.
Haizivis, kas izstaro zaļo gaismu
Ir daudz dzīvnieku, kas spēj radīt gaismu.Daži to dara, pateicoties zaļajiem fluorescējošajiem proteīniem, ko sauc par GFP, kas aprakstīti medūzās un vēžveidīgajos, vai netieši, izmantojot simbiozi ar baktērijām, kas rada šo bioluminiscenci, piemēram, kalmāru Euprymna scolopes gadījumā.
2019. gadā pētnieku grupa atklāja haizivis, kas, pateicoties fluorescences fenomenam, var sazināties savā starpā. Tās bija vienai ģimenei piederošās sugas Cephaloscyllium ventriosum (kaķu haizivs) un Scyliorhinus retifer (allitán mallero haizivs), kuru ādai ir dubults tonis: gaišs un tumšs.
Šajās būtnēs ir noteikts brom-triptofāna-kinurenīna molekulu vielmaiņas ceļš, kas iepriekš nav aprakstīts un kas izraisa gaismas emisiju viņu ādā.
Kaķu haizivs
Papildus gaišajiem un tumšajiem toņiem, kas parādās uz ādas, šai sugai izceļas daži fluorescējoši zaļi plankumi ap ķermeni.
Haizivs Alitán Mallero
Atšķirībā no kaķu haizivs, šai sugai nav raksturīgi fluorescējoši plankumi. Šajā gadījumā uz ādas ir redzams saķēdētu melnu līniju raksts, kurā var redzēt tumšus un gaišus laukumus.
Bioluminiscences priekšrocības
Pētījumā, ko atklāja žurnāls iScience, fluorescences mikroskopija tika izmantota, lai pārbaudītu ādas audu paraugus no haizivīm. No rezultātiem tika iegūts, ka fluorescence izplatījās tikai gaišā ādā, turklāt vienas vai otras sugas ķermeņos tas notika savādāk.
Vēl viens no interesantākajiem atklājumiem bija konstatējums, ka šīs haizivis ir specializējušās bioluminiscences redzēšanā, jo tām ir vizuāls mehānisms, kas ļauj to atklāt. Tā ir priekšrocība, jo tās nevarēs būt redzamas citām zivīm, taču var sazināties savā starpā.
No otras puses, to radītā gaisma katrai sugai tiek izstarota noteiktā veidā.
Tādā veidā bioluminiscence ļauj vienas sugas indivīdiem sazināties vienam ar otru, kā arī palīdz tiem izvairīties no citu potenciāli kaitīgu radījumu acīm.
Metabolītiem piemīt antibakteriālas īpašības
Ir zināms, ka kaķu haizivs dzīvo cirkulējot pa jūras gultni (tā ir bentosa) un līkumoti pārvietojas starp dzīļu nogulumiem. Šajos fondos dzīvo tādas jūras baktērijas kā Staphylococcus aureus un Vibrio parahaemolyticus. Tas lika tiem pašiem pētniekiem pārbaudīt metabolītus, kas rada bioluminiscenci, lai noskaidrotu, kādu aktivitāti tie radīja pret baktērijām.
Tā rezultātā viņi atklāja, ka šīs mazās molekulas aizsargā dzīvniekus no mikrobu uzbrukuma. Tas ir loģiski, jo šīs tumsā mirdzošās haizivis pastāvīgi saskaras ar jūras dibenu.
Citas metabolītu īpašības
Pēdējos gados pētījumi par bioluminiscenci ir bijuši liels solis uz priekšu zinātnes attīstībā. Taču, neskatoties uz lielo skaitu ziņu, kurās ir paskaidrots, kā un kāpēc tas notiek, mēs patiešām esam tālu no izpratnes, kā tas darbojas.
Papildus iepriekš aprakstītajā izmeklēšanā iegūtajiem datiem tika novērots vēl kāds interesants atklājums. Tas ir paralēlisms starp bromkinurenīna metabolītu biosintēzes ceļu un triptofāna-kinurenīna ceļu, kas notiek mugurkaulniekiem.
Pēdējais regulē dažādus bioloģiskos procesus cilvēkā. Piemēram, kinurenīna uzkrāšanās smadzenēs, kas saistīta ar garīgiem traucējumiem, piemēram, depresiju un šizofrēniju. Tādēļ šiem metabolītiem varētu būt svarīga loma centrālajā nervu sistēmā.
Gaismas pasaule
Pēc šiem atklājumiem varam rezumēt, ka šajās haizivīs radītajai bioluminiscencei ir unikālas īpašības, kas ļoti atšķiras no citām būtnēm.
Šajā gadījumā tiem ir metabolīti, kas paredzēti, lai caur gaišiem ādas laukumiem izdalītu spilgti zaļu krāsu. Pateicoties šai kvalitātei, šīs sugas ir neredzamas citām jūras radībām, kamēr tās var atklāt savā starpā.
Arī šīs pašas molekulas nodrošina tām izturību pret bakteriālām infekcijām. Pēc visa, ko esam uzzinājuši par šīm tumsā mirdzošajām haizivīm, varam tikai teikt, ka daba mūs nekad nebeigs pārsteigt.