0_f8c1b_fa301d0_XXXL

Согласно народному поверью, в ночь на 24 июня, накануне Ивана Купалы, распускается цветок папоротника, яркий, как пламя. В эту таинственную ночь устраивались на Руси гулянья с песнями и хоровода­ми. Прыгали через костер, га­дали на венках, шли в лес искать огненный цветок, кото­рый, как утверждали, открыва­ет человеку клады. Этот цветок повстречал герой рассказа Н. В. Гоголя «Вечер накануне Ивана Купалы». Вот как опи­сана эта встреча.
«Поусомнился Петр и в раз­думье стал перед ним, и опер­шись обеими руками в боки… Глядь — краснеет маленькая цветочная почка и, как жи­вая, движется. В самом деле чудно! Движется и становит­ся все больше, больше и крас­неет, как горячий уголь. Вспых­нула звездочка, что-то тихо затрещало, и цветок развер­нулся перед его очами, словно пламя».
Хорошо известно, что папо­ротник размножается спора­ми. Поэтому увидеть удиви­тельный огненный цветок это­го растения нельзя. Между тем свечение живых организ­мов — довольно широко рас­пространенное в природе яв­ление. Светятся некоторые ра­стения (грибы, водоросли), микроорганизмы (бактерии) и животные (светляки, ракооб­разные, многощетинковые мор­ские черви, пластинчатожа­берные моллюски и даже ры­бы).
Светящиеся бактерии легко обнаружить на гниющей рыбе и мясе. Иногда испорченные пищевые продукты светятся в камере холодильника зелено­вато-голубым светом. Перене­ся эти бактерии на питатель­ную среду в чашки Петри, можно получить их чистые культуры. То, что причиной свечения являются бактерии, было установлено в 1853 го­ду. При этом использованная посуда также будет испускать свечение. Светящиеся микро­организмы в колбах могут ис­пользоваться в качестве све­тильников. Этими «лампами» одно время освещался боль­шой зал Океанографического института в Париже.
Обнаружены сотни видов бактерий, в клетках которых происходят химические реак­ции, сопровождающиеся све­товым излучением. Обычно цвет этого излучения голубовато-зеленый. Однако недав­но сотрудники Скриппсовского океанографического институ­та в Калифорнии обнаружили бактерию, которая излучала желтый свет. Любопытно, что такое свечение наблюдается только в природной среде; в лабораторных условиях те же бактерии светятся обычным голубовато-зелеиоватым сия­нием. Ученые предполагают, что в клетках этих бактерий имеется особое вещество не­известной пока природы, ко­торое поглощает первичное сине-зеленое излучение и пре­образует его в желтое.
У мягкоголового долгохвос­та малакоцефалуса, обитаю­щего на глубине нескольких сот метров у берегов Запад­ной Европы от Ирландии до Марокко, на брюхе под чешу­ей имеется мешочек с густой жидкостью, которая в темно­те ярко светится. Если три капли этой жидкости раство­рить в ведре воды, то она в течение 24 часов будет ярко фосфоресцировать. Интенсив­ное свечение жидкости желез долгохвостиков обусловлено наличием в ней особых светя­щихся бактерий.




Рыбы аномалопс и фотоблефарон, живущие между ост­ровами Борнео, Новая Гвинея и Тимор, светятся по ночам. У этих рыб под каждым гла­зом имеется бобовидный ор­ган, выполняющий функцию фонаря. Внутри него содер­жатся светящиеся бактерии. Свет бактериальных «фона­рей» так ярок, что даже на расстоянии двух метров от них можно разглядеть цифер­блат часов.
У каракатицы мешочек с бактериями погружен в углуб­ление чернильного мешка, из которого в момент опасности она выпускает струю пигмен­та, делающего ее незаметной для преследователя. «Дымо­вая завеса» «выключает» так- же свет «фонаря», окутывая его светонепроницаемым по­крывалом.
Симбиоз животных с люминесцирующими бактериями позволяет нм в глубинах моря находить друг друга, добы­вать корм, ориентироваться в пространстве.
Но обратимся к растениям. Одноклеточная водоросль гониаулакс полиедра обитает в южных морях. Скопление этого растения и другие орга­низмы служат причиной ноч­ного свечения моря. В ла­бораторных условиях оно уси­ливается, если встряхивать водоросли в пробирке или пропускать через их культуру воздух. Аналогичное явление наблюдается и в природе: волнение моря сопровождает­ся обычно более ярким свече­нием. Известный советский микробиолог В. Л. Омелянский совершенно правильно писал: «Чем сильнее приток воздуха к культуре светя­щихся бактерий — тем ярче издаваемый ими свет. Оттого и море сильнее светится там, где винт корабля оставляет пенистый след на воде».
Каждый маленький люминесцирующий организм перио­дически вспыхивает. Отдель­ные «огоньки» сливаются и образуют сплошное светя­щееся пятно, занимающее час­то огромную площадь.
Многие писатели создали о светящемся море немало поэ­тических строк. Виктор Гюго в книге «Труженики моря» писал: «Казалось, вода была охвачена пожаром.-.. Синева­тые полосы на воде лежали складками савана. Широкое разлившееся бледное сияние трепетало на водной поверх­ности. Но то был не пожар, а его призрак… Рыбачьи сети под водой — словно огненная вязь. Половина весла из чер­ного дерева, другая же, что под водой, — из серебра. Кай­ли, срываясь с весла в волну, осыпают море звездами… Опустишь руку в воду и выни­маешь ее в огненной перчат­ке; пламя это мертво, его не чувствуешь».
Константин Паустовский в повести «Черное море» также описал свечение морских ор­ганизмов: «Море горело. Ка­залось, его дно состояло из хрусталя, освещенного снизу лунным огнем… Белый огонь набегал на пляж, и было вид­но все дно. Камни и жестян­ки, валявшиеся под водой, покрылись тонкой огненной росой. Сметанина зачерпнула воду в ладонь. Сквозь пальцы полились с плеском струи жидкого магического света».
Свечение воды нередко вво­дило мореплавателей в за­блуждение. «Горящие» гребни волн иногда принимались ка­питанами за буруны, возни­кающие вблизи рифов. Пред­полагают, что Христофор Ко­лумб принял свечение скопле­ний многощетинкового червя за световые сигналы, подавае­мые с суши. Ему показалось,
будто на невидимом берегу кто-то поднимает и опускает множество свечей. Исследова­тели, изучавшие навигацион­ные документы мореплавате­ля, установили, что в это время его флотилия находи­лась более чем в восьмидеся­ти милях от ближайшего бе­рега. Так что открыватель Но­вого Света не мог видеть никаких свечей.
Интересно отметить, что . гониаулакс полиедра обладает суточным ритмом биолюми­несценции. Максимум свече­ния приходится на полночь.
В это время она бывает в 40—60 раз ярче, чем днем. Ритмические колебания не за­висят от температуры. При длительном пребывании водо­рослей в темноте свечение прекращается в связи с оста­новкой фотосинтеза и гибелью клеток.
В лесу можно наблюдать сине-зеленый свет гнилушек, возникающий в том случае, если в них поселяется гриб хлоросплениум. Другой гриб — коллибия, участвующий в раз­ложении лесной подстилки, вызывает свечение опавших листьев дуба и клена.
Широко известный опенок поселяется на пнях, вызывая их разрушение. Чем более рыхлой становится древесина, тем больше проникает кисло­рода к скрытым внутри пня нитям грибницы. Это при­водит к усилению свечения. Поэтому в летнюю ночь трух­лявый пень озаряется зелено­ватым сиянием. Наиболее ин­тенсивное свечение наблюда­ется летом и осенью после дождя, который способствует росту мицелия гриба. Ударьте по рыхлому пню ногой, и он развалится на множество све­тящихся кусков. При перене­сении частей пня в другие условия, например в комнату, свечение довольно быстро прекращается. Этому способ­ствует как недостаток кисло­рода, так и чрезмерная су­хость или высокая влажность.
Если вы собрали в лесу сморчки или строчки, проверь­те их: старые разложившиеся грибы в темноте излучают голубовато-красный свет и тем самым предупреждают об опасности отравления. Све­чение строчков и сморчков связано с жизнедеятельностью особых микроорганизмов.
Некоторые тропические гри­бы светятся так ярко, что их можно использовать вместо фонарей Гриб диктиофора, растущий в труднодоступных местах Южной Америки, об­разует в гумусном слое тро­пических лесов плодовые тела яйцевидной формы, имеющие чисто белую окраску. Утром, обычно в семь часов, проис­ходит разрыв внешней оболоч­ки плодового тела. Из нее появляется ярко-оранжевая, точно полированная, шляпка гриба на белоснежной ножке. Ножка очень быстро растет за одну минуту она может увеличиться на пять милли­метров. Благодаря этому за час шляпка диктиофоры под­нимается на 10—12 санти­метров. После этого из-под нее буквально в течение не­скольких минут опускается ажурное покрывало конусооб­разной формы, которое часто называют «юбочкой» Развер­тывание покрывала происхо­дит так быстро, что на фото­графиях, сделанных в это время, оно получается не­четким. Местные жители на­зывают уникальный гриб «да­ма под вуалью», «дама под покрывалом».
Процесс появления «юбоч­ки» сопровождается распро­странением вокруг гриба от­вратительного запаха падали, который привлекает множест­во мух и других насекомых. Почему это происходит? Дело в том, что возникновение ажурной «вуали» приводит к резкому увеличению поверх­ности ткани, издающей за­пах.
С наступлением сумерек ста­новится все заметнее яркое изумрудное сияние, льющееся из-под шляпки гриба. Свече­ние также привлекает насе­комых, которые, поедая гриб, распространяют затем его споры. На следующий день лишь небольшие комочки сли­зи напоминают о плодовых те­лах диктиофоры.
Интересно отметить, что светящиеся грибы тропиче­ских лесов используются туземцами для украшения… при­чесок.

В окрестностях города Огато, расположенном на япон­ском острове Хатидзе, растет крошечный светящийся гриб из рода мицена (Мусепа lux- coeli). В темноте его свет ви­ден на расстоянии 50 метров.
М. В. Ломоносов когда-то писал: «Надо подумать и о безвредном свете гниющих де­ревьев и светящихся червей». Он имел в виду выяснение причин свечения живых ор­ганизмов. Широкое их распро­странение в природе указыва­ет на то, что это свойство — результат определенной хими­ческой реакции, общей для всех люминесцирующих орга­низмов. Английский химик и физик Роберт Бойль (1627— 1691) первым начал проводить исследования по биолюминес­ценции в лабораторных усло­виях. В 1667 году он уста­новил, что светящиеся орга­низмы теряют это свойство в отсутствие доступа свежего воздуха, то есть в анаэроб­ных условиях. В 1884 году французский ученый Рафаэль Дюбуа, работавший в Лион­ском университете, показал, что свечение живых организ­мов обусловливает наличие двух веществ. Однако ученый отметил, что эти вещества, взятые в отдельности, не об­ладают этим свойством. Оно проявляется лишь при их сме­шивании. Первое вещество после кипячения и добавле­ния второго начинало светить-‘ ся, тогда как кипячение вто­рого компонента приводило к необратимой потере этой способности. Опыты указы­вали на то, что последнее ве­щество имеет белковую, приро­ду, а белки, как известно,
при кипячении свертывают­ся, теряя активность. Первую фракцию назвали люцифери- ном, а белок, стимулирую­щий свечение, — люцифе- разой. Напомню, что Люци­фер — имя бога, ведавшего небесными светилами. В древ­негреческой мифологии Лю­цифер считался сыном богини Эос и титана Астрея. В сред­ние века это одно из имен сатаны.
Таким образом, процесс свечения живых организмов связан с окислением органи­ческого вещества люциферина кислородом воздуха. При этом происходит возбуждение мо­лекулы, которая при возвра­щении в исходное состояние испускает свет. Высокая эф­фективность процесса обу­словлена участием в нем осо­бого фермента люциферазы, который в 100 раз ускоряет реакцию.
Следует, однако, иметь в виду, что у ряда светящихся животных люциферин и лю- циферазу найти не удалось. У них другие механизмы све­чения. Например, излучение света возможно при само­окислении жиров, при взаи­модействии специфического белка (эквирина) с ионами кальция и т. д.
В упоминавшейся выше во­доросли гониаулакс полиедра в разное время суток содер­жится неодинаковое количе­ство веществ, обусловливаю­щих свечение, — люциферина и люциферазы. Оказалось, что ночью их уровень более высокий, чем днем. Это и определяет характерный ритм свечения водоросли.
Некоторые ученые считают, что способность к люминес­ценции возникла у животных организмов в ходе эволюции при появлении в атмосфере кислорода. До этого на Земле существовали анаэробные ор­ганизмы, для которых кисло­род был ядом. С появлением первичных зеленых организ­мов, которые в ходе фото­синтеза выделяли кислород, этот газ стал накапливаться в атмосфере Земли. Отрица­тельное воздействие кислоро­да на анаэробные организ­мы привело к тому, что перво­начально смогли выжить те из них, которые оказались спо­собными удалять, обезврежи­вать его. Один из путей де­токсикации кислорода — вос­становление его органически­ми веществами типа люцифе­рина. При этом возникали возбужденные молекулы, ис­пускавшие свет. Таким об­разом, борьба за анаэробные условия привела к созданию в ходе эволюции светящихся организмов.
Постепенно в атмосфере Земли накапливалось все боль­ше и больше кислорода. Одно­временно происходил отбор форм организмов. Преиму­щественное распространение получили те из них, которые в результате дыхания с по­мощью кислорода окисляли органические вещества до углекислого газа и воды. Это привело к тому, что на Зем­ле преимущественное распро­странение получали аэробные организмы. Именно к таким организмам относятся человек, все животные и подавляющее большинство растений. У них большие преимущества перед анаэробными: они экономнее используют органические ве­щества для извлечения энер­гии, необходимой для протека­ния самых разнообразных про­цессов жизнедеятельности.
Способность живых организ­мов к люминесценции — руди­ментарный признак, сохранив­шийся в ходе эволюции и свя­занный со способностью орга­низмов обезвреживать кисло­род с помощью люциферина. Впрочем, многие стороны этого процесса до сих пор остаются загадочными.
В растительном мире имеют­ся и другие виды свечений. Например, в некоторых пеще­рах светятся мхи. Но это све­чение не связано с процессом дыхания, поэтому мы не останавливаемся на нем, как и на сверхслабом свечении расте­ний.

Print Friendly

Это интересно: