Свет и цвет под водой

Секрет окраски животных и даже человека был раскрыт совсем недавно при изучении эндокринной системы скромной серой морской креветки. Оказалось, что любая окраска наружных покровов животного – результат той или иной плотности содержащегося в них особого вещества меланина, выделяемого специальными пигментными клетками. Чем плотнее решетка из зерен меланина, тем темнее окраска, а сам цвет, какой бы он ни был, – результат отражения света в дифракционной решетке меланина.

Для человеческого глаза в морской воде, начиная с глубины 300-400 м, наступает полный мрак, однако при продолжительной выдержке фотографические пластинки засвечивались на глубине 600 и более метров. Во время рейса американского исследовательского судна "Атлантис II" точный фотометр с чувствительностью до 10-13 интенсивности полуденного солнечного освещения зарегистрировал дневной свет в открытом океане на глубине 800 м. Впрочем, может быть, в этом случае на них действовал не теплый животворящий свет солнца, а призрачный холодный "свет моря" – биолюминесценция, свечение морских организмов.

Мореплаватели с этим свечением знакомы давно. Оно хорошо описано первооткрывателем Антарктиды Фаддеем Беллингсгаузеном и автором "Фрегата Паллада" И. А. Гончаровым. В северных холодных водах случается наблюдать "молочное море". Его освещают скопления светящихся морских организмов снизу, с небольшой глубины. В тропиках во время 5-6-балльного волнения иногда удается видеть изумительную картину "горящего моря" – горят огненными языками волны, пылают срываемые ветром пенистые гребни; это светятся скопления жгутиковых, образующих иногда губительный "красный прилив" (см. очерк "Эликсиры жизни и смерти"). Свечение часто встречают на стыке течений, где скапливаются планктонные организмы и органическая слизь. Участники рейса "Седова" в январе 1940 г. наблюдали яркое свечение волн в разводьях между ледяными полями.

В океанах и морях светятся очень многие организмы: бактерии, радиолярии, некоторые медузы, гребневики, головоногие моллюски, креветки, наконец, рыбы. Многие организмы начинают светиться лишь под влиянием механического раздражения, например, под действием волн; у других оно постоянное, а у отдельных видов глубоководных рыб и кальмаров – произвольно регулируемое. У бактерий чаще всего свечение постоянное, притом настолько сильное, что, по мнению академика Б. Л. Исаченко, его достаточно для фотосинтеза, если, конечно, он возможен в диапазоне спектра, сдвинутого к голубой и зеленой его части. Российские полярники не раз наблюдали свечение в разломах льда, вызванное присутствием светящихся бактерий. Как на курьез, можно указать, что на парижской всемирной выставке в 1900 г. дворец оптики был освещен стеклянными баллонами, заполненными морской водой с ярко светящимися бактериями.

К числу самых энергичных осветителей моря относятся жгутиковые (см. очерк "Пищевая цепь") и, в частности, ночесветки (Noctiluca miliaris), мелкие организмы размером от 0,2 до 2,0 мм. Огромные скопления ночесветок иногда заливают голубоватым призрачным светом наши черноморские воды; серебром стекает в такие ночи вода с поднятого весла, а за кормой идущего судна остается широкий яркий след. Некоторые организмы, например, червь палоло, светятся только в период размножения. Самка, вызывая самца, быстро движется, описывая у поверхности воды небольшой светлый круг; к ней поднимается со дна самец, он испускает искорки света; затем в светящемся кольце кружатся оба, а после оплодотворения свечение прекращается. Во время размножения палоло море приобретает молочный цвет.