Знание-сила, 2007 № 02 (956)

Им потребовались особые биомолекулы, которые улавливают красный цвет. Эти рыбы — единственный известный нам вид животных, которому удался этот биохимический трюк, привычный в царстве растений. Драконовая рыба улавливает свет с помощью хлорофилла! Этот светочувствительный пигмент откладывается в сетчатке ее глаз. Хлорофилл поглощает энергию длинноволнового красного света; теперь она доступна для черно-белых (коротковолновых) рецепторов глаз драконовой рыбы. Впрочем, ученые пока не могут в точности объяснить, как все это происходит.

Там, где вспыхивают люциферины

Более понятен другой процесс — биолюминесценция. Драконовые рыбы, как и другие обитатели Океана — рыбы, медузы, каракатицы, — светятся за счет химической реакции. В их организмах есть удивительные молекулы — люциферины (от латинского lucifer[*По легенде, имя Люцифер носил падший ангел (Сатана)] — «несущий свет»). Когда они контактируют с кислородом, то мигом отдают припасенную энергию. Следует вспышка.

Сами животные не могут вырабатывать эти важные молекулы. Они усваивают их с пищей, как человек — витамины. Возможно, что подобные молекулы попадали в организм глубоководных животных еще в ту далекую пору, когда их предки жили на мелководье, близ поверхности моря. Правда, тогда эти молекулы были нужны совсем для другого. Их назначение разгадали бельгийские биологи.

Они решили угостить клеточные культуры смертельной дозой свободных радикалов. Это — атомы и молекулы, у которых есть не спаренные электроны. Подобные «обломки» возникают в процессе обмена веществ или под действием ультрафиолетового света.

Во время опыта радикалы разрушали клеточные культуры — до тех пор, пока ученые не добавили туда небольшую порцию люциферина. Эти молекулы связывали активность свободных радикалов, и они не причиняли вреда клеткам.

Верхний слой Океана изобиловал свободными радикалами. В них превращались атомы кислорода, теряя электроны под действием ультрафиолетовых лучей. В глубину Океана эти лучи не проникали, да и кислорода там мало. Обмен веществ у тамошних обитателей понижен, поэтому в их организме мало свободных радикалов. Зато появился в избытке люциферин. Вот они и стали использовать его «не по назначению».

«Когда морские животные начали проникать в глубь Океана, там, действительно, царила кромешная тьма, — говорит бельгийский биолог Жан- Франсуа Рис. — Тогда произошло следующее: молекулы люциферина перестали играть особую роль в их организме; они уже были не нужны, но оказалось, что они могут вырабатывать свет. Так, в борьбе за выживание возникло такое явление, как биолюминесценция».

Креветки выбирают «курильщиков»

Особенно хорошо приспособились к темноте животные, обитающие близ подводных вулканических источников — так называемых «черных курильщиков». Здесь, проникая сквозь расселины и трещины земной коры, морская вода устремляется вглубь и смешивается с магмой. Разогретая до нескольких сотен градусов и обогащенная серой, вода вновь изливается наружу.

Близ этого кипящего, клокочущего потока собралась пестрая компания. Серобактерии, питаясь ядовитым для всех сероводородом, образовали огромные колонии высотой в пару десятков сантиметров. Используя энергию сернистых соединений, они научились превращать углекислый газ, растворенный в воде, в углеводы — органическую пищу для моллюсков, креветок и червей, которые откармливаются на «пастбище» из бактерий.

У глубоководных креветок нет глаз, и все же эти рачки умеют видеть под водой. Глаза им заменяют инфракрасные рецепторы, расположенные на спине. С их помощью креветки замечают потоки теплой воды. Эти рецепторы спасают им жизнь, ведь стоит удалиться от «черного курильщика» и креветки могут погибнуть от голода. Если же они приблизятся к горячему источнику, то сварятся заживо. Лишь тепловые рецепторы удерживают их на безопасном расстоянии.

Подобные оазисы, появившиеся под водой, порой достигают в поперечнике двух километров. Ведь потоки горячей воды, вырвавшиеся из жерла «курильщика», образуют огромный водоворот, увлекая за собой раков, червей и бактерии.

Вокруг основного водоворота возникают завихрения. Они также изобилуют биомассой. Иногда эти клубы воды, словно «летающие тарелки», уносятся вдаль над безжизненным дном океана. Во время исследования, проведенного американскими учеными, сброшенные ими буйки в течение восьми недель кружили возле «черного курильщика», миновав 127 километров и удалившись в сторону на восемь километров.

Этот опыт наглядно показал, почему морские животные так быстро заселяют окрестности новых подводных вулканов. Казалось бы, еще недавно там не было ни одного существа, как вдруг откуда-то взялась целая колония.