Prečo táto ryba svieti na zeleno?

Prečo táto ryba svieti na zeleno?

Morská ryba v larválnom štádiu (Acanthurus coeruleus). Podľa Johna Sparksa, kurátora ichtyológie v Americkom prírodovednom múzeu, sú Chirurgy len biofluorescenčné ako mláďatá. Dôvod je podľa neho zatiaľ neznámy. ©AMNH

Nebojte sa, vyššie uvedená larva chrastiatka nie je rádioaktívna a ak by ste sa jej dotkli, nešokovalo by vás do morku kostí. Táto ryba je biofluorescenčná a je to len jeden z viac ako 180 druhov rýb, u ktorých sa nedávno objavil tento jav. štúdium nedávno uverejnené v PLOS ONE . (Výskumný tím ich od zverejnenia štúdie našiel viac ako 200.)



Biofluorescencia bola predtým pozorovaná u organizmov, ako sú koraly a motýle – a dokonca aj u niekoľkých rýb – ale toto je prvýkrát, čo bola nájdená v tak širokej škále druhov rýb, hovorí John Sparks, kurátor ichtyológie v Americkom múzeu. Prírodoveda a spoluautorka štúdie. Tento jav sa vyskytuje v prírode, keď modré svetlo oceánu stimuluje elektróny vo fluorescenčných proteínoch umiestnených v epiderme ryby alebo v jej tele. Keď sa tieto elektróny vrátia do svojho pokojového stavu, uvoľňujú svetlo s nižšou energiou a dlhšími vlnovými dĺžkami ako azúrové svetlo mora - a vtedy sa objaví červená, oranžová, žltá a zelená fluorescencia, hovorí Sparks.

Biofluorescencia sa líši od bioluminiscencie, ktorá je už dlho uznávaná a študovaná u rýb. 'Biofluorescencia vyžaduje energetický vstup, ako je slnečné svetlo alebo mesačné svetlo, aby sa vzrušili fluorescenčné proteínové molekuly, ' hovorí Sparks. Na druhej strane, druhy rýb, ktoré bioluminiscujú, tak robia buď kvôli molekulám emitujúcim svetlo, ktoré získavajú vo svojej strave, alebo preto, že obsahujú bakteriálne kolónie v špecializovaných štruktúrach nazývaných svetelné orgány, ktoré samotné bioluminiscujú.

Výskumníci cestovali do Little Cayman na Kajmanských ostrovoch, Exumas na Bahamách a na Šalamúnových ostrovoch, kde sa potápali a posielali ponorky, aby zbierali ryby na zobrazovanie v nádržiach naplnených vodou. Tím stimuloval biofluorescenciu v rybách pomocou upravených alebo na mieru vyrobených svetiel, ktoré zodpovedali vysokoenergetickej vlnovej dĺžke prostredia modrého oceánu (okolo 480 nanometrov). Na jasné zachytenie biofluorescenčnej aktivity výskumníci použili DSLR a kamery s ultra vysokým rozlíšením, ktorých šošovky boli vybavené špecifickým filtrom nazývaným longpass, ktorý prepúšťa iba dlhšie vlnové dĺžky biofluorescenčného svetla rýb. (Pozrite si ďalšie obrázky tu .)

Mnoho biofluorescenčných rýb má v očiach filtre, ktoré im pravdepodobne umožňujú detekovať biofluorescenciu, podobne ako to robili zariadenia výskumníkov, hovorí Sparks. Napriek tomu si tím nie je istý, prečo ryby v prvom rade používajú biofluorescenciu, alebo či sú zahrnuté proteíny rovnaké medzi druhmi. V prípade niektorých rýb, ako sú blízko príbuzné druhy jašterice, môžu jednotlivci použiť biofluorescenciu na identifikáciu členov svojho vlastného druhu, hovorí Sparks. Tento jav by mohol slúžiť aj ako kamufláž, ktorá pomáha rybám splynúť s biofluorescenčnými koralmi alebo riasami. (Tím plánuje vykonať ďalší výskum funkcie biofluoresencie u rýb.)

Žiariace proteíny majú široké uplatnenie aj mimo mora. Zelený fluorescenčný proteín , napríklad nájdený v určitom druhu medúzy, sa stal neoceniteľným výskumným nástrojom v oblastiach od bunkovej biológie po neurovedu. Medzitým minulý rok v časopise Bunka Japonskí vedci opísali fluorescenčný proteín nájdený v sladkovodnom úhorovi, ktorý by mohli byť potenciálne použité pri testoch funkcie pečene. Sparks hovorí, že časť jeho tímu momentálne izoluje a charakterizuje žiariace molekuly v ich novoobjavených rybách.

„Rozšírená povaha biofluorescencie u morských rýb otvorila úplne novú oblasť [výskumu],“ hovorí Sparks. Rozmanitosť fluorescenčných vzorov a farieb je podľa neho ohromujúca a „Čím viac hľadáme, tým viac nájdeme.“