Динофлагелляты излучают голубой свет при прикосновении, как в этом заливе острова Ваадху на Мальдивах.

Вы наверняка видели подобные фотографии. На экзотическом острове наступила ночь. Волны бьются о берег. Вода сверкает голубым, похожим на электричество цветом.

В интернете очень любят фотографии этого волшебного биолюминесцентного залива. Возможно, вы слышали и истории блогеров, которые говорят, что в жизни все выглядит не так магически. Даже если это и так, биолюминесценция (в данном случае вызванная особым планктоном, который называется динофлагеллятами) — это потрясающий феномен природы.

Динофлагелляты излучают голубой свет только при касании, поэтому их можно увидеть только на гребне волны, вокруг лодок, а также когда весла касаются воды. Эти крошечные существа — основной источник биолюминисценции на поверхности океана.

Так называемые биолюминесцентные заливы, как, например, в Пуэрто-Рико или на Ямайке, — наиболее известные места для того, чтобы понаблюдать за таким свечением. Тем не менее этот эфемерный феномен можно встретить и во многих других местах океана, где плотность динофлагеллятов особенно высока.

Иногда популяция динофлагеллятов возрастает слишком быстро, и тогда образуется намного менее красивое свечение, которое днем имеет красно-коричневый цвет, также известный как «красный прилив». А некоторые из этих динофлагеллятов даже ядовиты.

Еще более редким и необычным явлением, чем биолюминесцентные заливы, является молочное свечение моря, когда светящаяся вода простирается до самого горизонта.

Молочное свечение моря удалось зафиксировать всего несколько сотен раз с 1915 года, при этом основная часть из них была сосредоточена в северо-западной части Индийского океана и около индонезийского острова Ява. Этот феномен объясняется не диофлагеллятами, а скорее всего «биолюминесцентными бактериями, большое количество которых собралось на поверхности воды», — объясняет д-р Мэтт Дэвис, доцент биологии Университета Сент-Клауд, США, который специализируется на биолюминесценции.

На протяжении веков моряки описывали молочное свечение моря как ночное, беловатое сверкание, похожее на снежный покров, но ученым так и не удалось детально изучить этот феномен.

В 2005 году исследователи, анализирующие архивные снимки спутника, обнаружили, что молочное свечение моря можно наблюдать из космоса и что один спутник зафиксировал огромную территорию в океане, которая имела странное свечение на протяжении трех ночей подряд десятилетием ранее.

Биолюминесценция, излучение видимого света организмом в результате натуральной химической реакции, свойственна морским животным, таким как рыбы, кальмары и моллюски. В глубинных водах большинство видов биолюминесцентны и являются основным источником света.

На мелководье большинство биолюминесцентных рыб излучают свет только ночью.

«У фонареглазовых рыб есть специальный орган под глазом, которым они могут вращать, чтобы излучать свет, исходящий от бактерий [скапливающихся в этом органе], и они используют его, чтобы охотиться и коммуницировать с другими животными», — говорит Мэтт Дэвис.

Маскировка, защита, охота — одни из причин, почему рыбы излучают свет. Кальмар, например, использует свет очень изощренным способом. У этих ночных животных взаимовыгодные отношения с люминесцентными бактериями, которые скапливаются в их мантии. С помощью них ночью кальмары контролируют свой цвет в зависимости от яркости света Луны, и таким образом снижают свою, чтобы замаскировать себя от хищников.

Нет ничего более романтичного, чем лунный свет, особенно если ты коралл на Большом Барьерном рифе. Одну ночь в году, весной, лунный свет провоцирует самую большую в мире оргию. Более 130 видов кораллов одновременно выпускают в воду половые клетки в течение интервала в 30–60 минут.

Массовое размножение на Большой Барьерном рифе — один из самых экстраординарных примеров синхронизированного поведения на земле.

Когда половые клетки, сперматозоиды и яйцеклетки, выделяются, они на секунду зависают, создавая призрачное подобие формы рифа, перед тем как погрузиться в подводную бурю оплодотворения.

Д-р Орал Леви, морской биолог и эколог и профессор Университета Бар-Илан, Израиль, изучил это экстраординарное явление. «Это действительно потрясающий феномен … мы знаем, что это событие произойдет каждый год в ноябре, через несколько ночей после полнолуния, обычно через 3–5 дней, — говорит он. — Это всегда невероятно в частности я каждый раз поражаюсь, как виды кораллов год за годом одновременно размножаются ночью в один и тот же час».

Он добавляет: «Как только это происходит, меня каждый раз потрясает, как все становится таким живым и синхронизированным. Это практически духовный опыт, когда начинаешь понимать силу природы во всей ее красе. Свет луны провоцирует этот феномен, так как служит синхронизатором и своего рода „будильником“, скорее всего, совместно с другими явлениями окружающей среды, такими как время заката, температуры воды и прилива, чтобы просигнализировать время выделения половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток)». Вероятно, что у кораллов есть фоторецепторы, которые определяют фазы Луны, понимая, таким образом, когда выпускать половые клетки.

Для многих тюленей ночи с лунным светом означают опасность. В зимние месяцы около 60 000 капских морских котиков на острове Си залива Фолс, в ЮАР, подвергаются риску быть съеденными большой белой акулой, которые караулят котиков на входе и выходе из воды.

Согласно исследованию, проведенному в 2016 году, была выдвинута гипотеза, что плавая ночью в полнолуние, котики подвергаются большему риску быть съеденными акулами, так как яркий лунный свет выделяет их силуэт на поверхности, делая их легкой добычей для хищников под водой. Однако большинство атак акул на котиков происходит на рассвете. Исследователи, которые изучали количество атак на рассвете, были удивлены, что при полнолунии хищники утром охотились меньше. Исследователи выдвинули теорию, что лунный свет в совокупности с начинающимся солнечным светом мог сокращать охотничьи способности акул, и что в это время суток у них уже не было преимущества над котиками.

Также котики могли ориентироваться и по другому параметру — звездам. Тюлени обыкновенные (Phoca vitulina) могут определить, где находится полярная звезда, и следовать ей, показывает исследование. Во время эксперимента с использованием симулированного ночного неба тюлени плавали по направлению к самой яркой звезде.

В дикой природе тюленям необходимо передвигаться по открытому морю, чтобы найти место нагула, которое может находиться в сотнях километров.

Исследователь доктор Бьорн Мок высказался в то время: «Тюлени могут запоминать расположение звезд по отношению к месту нагула на закате и рассвете, когда они видят и звезды, и землю».

Под покровом ночи животные, которые редко встречаются, мигрируют к поверхности океана в поисках добычи. Кальмар Гумбольдта — одно из самых ярких морских животных, которые можно увидеть на поверхности воды.

Днем он обычно обитает в глубинах восточной части Тихого океана в водах глубоководного шельфа у западного побережья Северной и Южной Америки, а каждую ночь он, как и многие другие морские животные, мигрирует вверх в поисках пищи. Вертикальная миграция — процесс, когда морские животные поднимаются на поверхность на закате и вновь опускаются на глубину на рассвете. Такой феномен — явление очень распространенное.

«Кальмар Гумбольдта следует за своей главной добычей, так называемыми светящимися анчоусами», — объясняет профессор Пол Родхаус, почетный профессор Британского института изучения Антарктики и бывшая глава его Отделения биологических наук. А светящиеся анчоусы, в свою очередь, следуют за мигрирующим вертикально зоопланктоном. Так как от зоопланктона зависят многие морские животные, «оставшиеся звенья пищевой цепочки последуют за ним», — говорит профессор Родхаус.

«Это огромное ежедневное движение биомасс», — объясняет Родхаус. «Более тысячи метров. Некоторые кальмары мигрируют более чем на километр в день».

Кальмар Гумбольдта — один самых потрясающих видов, поднимающихся к поверхности воды каждую ночь. За его способность менять цвет и светиться ярко-красным его называют «красным дьяволом». И несмотря на то что они меньше 13-метровых гигантских кальмаров, они могут достигать полутора метров в длину. Эти очень агрессивные хищники захватывают еду сильными щупальцами и присосками и разрывают своими зубами. В истории даже было зарегистрировано несколько атак на людей.

Но даже такие свирепые животные становятся жертвами еще более больших хищников, таких как рыба-меч или акула.

«Конечно, все они активны ночью, чтобы избежать атаки более крупных хищников, — говорит профессор Родхаус — Таким образом, чтобы снизить риск быть съеденными, они должны опускаться вниз в глубокие темные воды ночью».