Фотофор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Фотофор — орган свечения некоторых различных морских животных, преимущественно рыб и головоногих моллюсков.

Образован тремя слоями. Цитоплазма клеток нижнего слоя заполнена микроскопическими кристаллами мочевой кислоты, отражающими свет. Этот слой выполняет роль рефлектора.

Средний слой образован фотогенными, вырабатывающими свет клетки (фотоциты).

Верхний слой образован прозрачной, пропускающей лучи света кутикулой. У рыб данный слой представлен прозрачными участками кожного покрова.

Фотофоры часто содержат биолюминесцентные бактерии, которые поглощают углеводы и кислород из крови рыб, а взамен продуцируют свет. Результатом этой реакции и является биолюминесценция. фотофоры могут светиться непрерывно благодаря обитающим в них фотобактериям. Но преимущественно свечение фотофоров носит импульсный характер и контролируется нервной системой. Свечение может быть внутриклеточным или секреторного типа. При секреторном типе светящееся вещество (смесь продуктов секреции двух разных желез) выделяется из организма в виде слизи, покрывающей само тело или расплывается вокруг него в воде, в виде светового облака.

У рыб[править | править вики-текст]

Фотофоры у рыб могут располагаться на голове, спине, по боках тела, вокруг глаз и рта, на различных выростах тела, усиках и т.п. У многих глубоководных удильщиков первый луч спинного плавника самок превращен в «удочку» (иллиций) со светящейся «приманкой» (эской) на конце. Иллиций различных видов варьирует по форме и величине. Светящийся орган представляет собой железу, заполненную слизью, в которой заключены биолюминесцентные бактерии. Благодаря расширению стенок артерий, питающих железу кровью, рыба может произвольно вызывать свечение бактерий, нуждающихся для этого в притоке кислорода, или прекращать его, сужая сосуды. Обычно свечение происходит в виде серии последовательных вспышек, индивидуальных для каждого вида. У придонной галатеатаумы (Galatheathauma axeli), с глубины около 3600 м, светящаяся «приманка» расположена во рту.

У моллюсков[править | править вики-текст]

Кальмар Histioteuthis reversa, люминесцирующий при помощи вентральных фотофоров

Некоторые морские моллюски имеют фотофоры и способны к биолюминесценции. К их числу относятся несколько необычных брюхоногих, например, представители рода Planaxis и эффектные голожаберные моллюски рода Phylliroe[1]. Одним из наиболее давно известных и хорошо изученных люминесцирующих моллюсков является двустворчатый моллюск Pholas[2].

Однако наибольшее количество биолюминесцирующих моллюсков относится к классу головоногие. Только среди кальмаров их насчитывается по меньшей мере 70 видов[3]. Несколько родов семейств Sepiolidae и Loliginidae люминесцируют за счёт бактерий-симбионтов[4][5][6][7]. Остальные кальмары способны сами люминесцировать, используя люциферин как вещество, испускающее свет и фермент люциферазу, катализирующую окисление люциферина[2].

Кальмары демонстрируют большое разнообразие структур, участвующих в биолюминесценции. Большинство имеет 2 вентральных фотофора — органа, испускающих свечение[8]. Глубоководный адский кальмар-вампир Vampyroteuthis обладает настолько своеобразными органами свечения, что его даже выделили в отдельный отряд. Вдобавок к двум крупным мантийным фотофорам и маленьким светящимся органам, разбросанным по всему телу, он способен испускать свечение специальными органами на концах щупалец[9].

Расположение фотофоров на теле кальмара Lycoteuthis lorigera: щупальцевые, глазные, абдоминальные, постабдоминальные, жаберные и анальные фотофоры

Фотофоры и биолюминесценция известна и у осьминогов. Самки пелагических глубоководных осьминогов Japetella и Eledonella имеют зеленовато-жёлтое кольцо вокруг рта, которое только периодически люминесцирует[10]; это может играть роль в размножении[11]. У Stauroteuthis и других родов глубоководных осьминогов предполагалось наличие испускающих свечение присосок[12].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Bizarre Bioluminescent Snail: Secrets of Strange Mollusk and Its Use of Light as a Possible Defense Mechanism Revealed. Архивировано из первоисточника 19 марта 2014.
  2. 1 2 Steven H. D. Haddock, Mark A. Moline, James F. Case. Bioluminescence in the Sea // Annual Review of Marine Science. — 2010. — Vol. 2. — P. 443—493. — DOI:10.1146/annurev-marine-120308-081028
  3. Herring P. J. Luminescence in cephalopods and fish // Symp. Zool. Soc. Lond. — 1977. — № 38. — P. 127—159.
  4. Ruby E. G., McFall-Ngai M. J. A squid that glows in the night: development of an animal-bacterial mutualism // J. Bacteriol. — 1992. — № 174. — P. 4865—4870.
  5. Jones B., Nishiguchi M. Counterillumination in the Hawaiian bobtail squid, Euprymna scolopes Berry (Mollusca: Cephalopoda) // Mar. Biol. — 2004. — № 144. — P. 1151—1155.
  6. Nyholm S. V., McFall-Ngai M. The winnowing: establishing the squid-vibrio symbiosis // Nat. Rev. Microbiol. — 2004. — № 2. — P. 632.
  7. Nyholm S. V., Stewart J. J., Ruby E. G., McFall-Ngai M. J. Recognition between symbiotic Vibrio fischeri and the haemocytes of Euprymna scolopes // Environ. Microbiol. — 2009. — № 11. — P. 483—493.
  8. Herring P. J., Widder E. A., Haddock S. H. D. Correlation of bioluminescence emissions with ventral photophores in the mesopelagic squid Abralia veranyi (Cephalopoda: Enoploteuthidae) // Mar. Biol. — 1992. — № 112. — P. 293—298.
  9. Robison B. H., Reisenbichler K. R., Hunt J. C., Haddock S. H. D. Light production by the arm tips of the deep-sea cephalopod Vampyroteuthis infernalis // Biol. Bull. — 2003. — № 205. — P. 102—109.
  10. Robison B. H., Young R. E. Bioluminescence in pelagic octopods. — 1981. — № 35. — P. 39—44.
  11. Herring P. J. Sex with the lights on? A review of bioluminescent sexual dimorphism in the sea // J. Mar. Biol. Assoc. UK. — 2007. — № 87. — P. 829—842.
  12. Chun C. Die Cephalopoden. Oegopsida // Wissenschaftliche Ergebnisse der Deutschen Tiefsee-Expedition, «Valdivia» 1898—1899. — Stuttgart, Germany: Fischer Verlag, 1910. — Bd. 18. — S. 1—522.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Борис Юдин, Живой свет в природе. Географический сборник «Глобус», Л., 1977, с. 324-329.