08. Кислая Анастасия и Добродеева Надежда, 8 ЕМ класс, Лицей

Живой свет.
Кислая Анастасия и Добродеева Надежда,
8 ЕМ класс, Лицей, Троицк.
Научный руководитель: Ивашкина Д.А., учитель физики.
В настоящее время известно более 800 видов светящихся морских организмов - от
светящихся бактерий и одноклеточных жгутиконосцев до светящихся рачков и рыб.
Среди «сухопутных» организмов светятся лишь некоторые виды насекомых (жуки из
семейства светляков, личинки отдельных видов комаров), а также немногие виды грибов,
которые вызывают хорошо известное свечение гнилушек в лесу.
Свечение живых организмов – это холодное свечение. Будучи раздражены, они
выделяют энергию исключительно в виде света, нисколько не нагреваясь. Практически
вся выделяемая ими световая энергия попадает в область видимого света, а точнее, в
интервал длин волн от 0,4 до 0,6 мкм, а максимум излучения соответствует синей и
зеленой частям спектра.
Светящиеся организмы являются очень рациональными излучателями. Во-первых,
они совсем не расходуют энергию на невидимое излучение, в частности, тепловое. Для
сравнения лампы люминисцентного дневного света примерно половину энергии излучают
в инфракрасной области. Во-вторых, максимум интенсивности излучения морских
организмов приходится на область спектра, для которой морская волна наиболее
прозрачна (сине-зеленая область), поэтому световые сигналы организмов
распространяются в воде с наименьшими потерями.
Исследования последних лет показали, что организмы испускают не непрерывное
излучение, а световые импульсы.
Любопытно, что различные виды светляков «говорят» на разных световых языках.
С точки зрения физики, свечение живых организмов - особый вид
хемилюминесценции (химическое свечение).Для этого существует специальный термин биолюминесценция.
Светящиеся бактерии, светляки, светящиеся органы рачков, моллюсков, рыб
содержат особые молекулы- излучатели, высвечивающиеся в сине-зеленой области.
Для высвечивания необходимо, чтобы молекула-излучатель предварительно возбудилась,
для чего она должна вступить в реакцию с кислородом. Таким образом, первый этап
биолюминесцентного процесса - реакция окисления, в которой участвуют специальные
молекулы-излучатели. Именно реакция окисления поставляет ту энергию, которая затем
превращается в световую энергию. Такова энергетическая основа биолюминесценции.
Все это указывает на то, что способность излучать свет является для них жизненно
важной. Почему?
Ответ на этот вопрос кажется, на первый взгляд, очевидным.
В темных глубинах моря свечение организмов позволяет им ориентироваться,
охотиться, опознавать друг друга. Световые сигналы помогают встретиться самке с
самцом. Они могут служить для отпугивания или обмана хищников. Скажем, рачок,
вспыхнув, быстро отскакивает в сторону, а хищник бросается на световую вспышку и,
естественно, промахивается.
Таким образом, представляется вполне очевидным, что свечение живых
организмов есть не что иное, как сигнализация. Однако, дело не только в этом. Как
известно, большой вклад в свечение моря вносят одноклеточные организмы, а ведь у них
нет ни пола, ни врагов. Так что им нет никакого резона подавать световые сигналы.
Чтобы разгадать эту загадку природы, необходимо провести серьезные
исследования по изучению поведения светящихся обитателей морских глубин, их
взаимодействия друг с другом и с окружающей средой.
Литература:
1. Тарасов Л.В. «Физика в природе». М., Просвещение, 1988 г.
2. Энциклопедия «Аванта +»., т. Биология., М., 2001 г.