Fluorescencja raf koralowych (bioluminescencja)

Podziel się informacją na:

Fluorescencja koralowców

Biologia morza – bioluminescencja – tajemnice raf koralowych

 

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

 

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Nurkowanie i wciąż rozwijający się sprzęt nurkowy pozwala nam na odkrywanie i obserwację pod wodą coraz to nowych i coraz ciekawszych zjawisk przyrodniczych. Niewątpliwie należy do nich fluorescencja organizmów żywych, jak meduzy, czy koralowce, która dzięki zastosowaniu specjalnych lamp ze światłem ultrafioletowym może niesamowicie ubogacić nasze nurkowanie nocne. Zjawisko fluorescencji koralowców obserwowaliśmy na Komodo, w trakcie wyprawy nurkowej ALPHA-DIVERS do Indonezji.

Fluorescencja to jeden z rodzajów bioluminescencji, polegający na emitowaniu przez organizmy żywe światła o pewnej barwie na skutek wcześniejszej absorbcji przez nie światła o innej barwie.

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

W procesie tym pewna ilość energii ulega utracie pod postacią ciepła. Światło emitowane w wyniku fluorescencji ma, zatem mniejszą energię, czyli większą długość fali, a co za tym idzie inną barwę niż światło pochłaniane. Barwa światła to inaczej długość jego fali. W przypadku płytko położonych raf koralowych emitowaną długością fali jest zwykle barwa intensywnie zielona (512-522 nm).

Fluorescencja koralowców jest jednym z wciąż nie do końca poznanych i zrozumianych zjawisk, wiążących się z biologią raf koralowych. Nauka nie wyjaśnia jeszcze jednoznacznie przeznaczenia fluorescencji u koralowców, naukowcy stawiają jednak kilka związanych z tym zjawiskiem hipotez:

  • Cząsteczki fluorescencyjne w chromatoforach mogą służyć koralowcom i ich zooksantylom, czyli podporządkowanym koralowcom symbiotycznym glonom, które w koralach się znajdują, jako swego rodzaju ochrona przed nadmiarem promieniowania ultrafioletowego – u znakomitej większości koralowców żyjących na płytkich głębokościach zaobserwowano w wyniku fluorescencji emisję światła intensywnie zielonego,
  • Cząsteczki fluorescencyjne w chromatoforach mogą też służyć koralowcom, jako ochrona przed wolnymi rodnikami, które mogą niszczyć komórki w miejscu uszkodzenia koralowca – zaobserwowano, że w miejscu zranienia kolonie koralowców często tworzą kolorowe plamy,
  • Cząsteczki fluorescencyjne w chromatoforach mogą służyć koralowcom, jako przynęta na organizmy żywe, które być może widzą fluorescencję koralowców również w świetle słonecznym (ludzkie oko w intensywnym świetle dnia praktycznie fluorescencji nie dostrzega) – zaobserwowano, że komórki fluorescencyjne często znajdują się w pobliżu macek i otworów gębowych koralowców.
Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Coraz bardziej popularne nurkowanie techniczne otwiera przed naukowcami wachlarz całkiem nowych możliwości poznawczych. Ograniczenia maksymalnej głębokości operacyjnej, jaką stwarza nurkowanie rekreacyjne sprawiły, że dopiero w 2014 przeprowadzono pierwsze badania fluorescencji koralowców na głębiej położonych rafach mezofotycznych, czyli znajdujących się na głębokości 30-100 m, gdzie światła widzialnego dociera znacznie mniej i z całego spektrum pozostają tam już tylko i wyłącznie barwa niebieska i zielona. Jak wiedzą już nurkowie od poziomu => AOWD, kolejne barwy spektrum widzialnego światła zanikają stopniowo w słupie wody, począwszy od głębokości 8 msw dla barwy czerwonej.

Dendronepthya sp. - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Dendronephthya sp. doświetlona światłem o widmie światła Słońca – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Jeżeli chcemy odtworzyć wygląd rafy koralowej położonej na głębokości większej niż 8 m w pełnym spektrum barw takim, jak wyglądałaby ona na płytszej głębokości w pełnym świetle słonecznym, musimy użyć albo filtrów optycznych o odpowiedniej barwie (np. filtrów czerwonych), albo jeszcze lepiej odpowiedniego mocnego oświetlenia o widmie światła takim samym jak światło słoneczne. Zastosowanie w nurkowaniu oświetlenia o innej barwie takiej, jak światło niebieskie bądź ultrafioletowe pozwala nam dojrzeć jeszcze zupełnie inny wygląd rafy koralowej. W ten sposób odkryto kiedyś luminescencję koralowców na glębokościach dostępnych nurkom rekreacyjnym i podobny sprzęt zastosowano w ubiegłym roku dzięki nurkowaniu technicznemu do badań naukowych fluorescencji koralowców żyjących na rafie koralowej na głębokościach mezofotycznych.

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Ku zdumieniu naukowców odkryto, że i na tych, praktycznie pozbawionych światła słonecznego głębokościach zachodzi fluorescencja koralowców, a oprócz intensywnej barwy zielonej, która dominuje wśród nich na płytszych głębokościach, koralowce potrafią emitować rownież barwę czerwono-pomarańczową (578-584 nm) i żółtą (522-558 nm). Naukowcy odkryli również, że fluorescecyjne pigmenty w chromatoforach koralowców mogą powstawać nawet kiedy światło słoneczne zupełnie do nich nie dociera. Na tych głębokościach cząsteczki fluorescencyjne na pewno nie są potrzebne koralowcom jako warstwa ochronna przed słońcem i nadmiarem promieniowania ultrafioletowego… Odkryto również u koralowców takie zjawiska jak fotomorfia, która polega na zmianie długości emitowanego światła, na skutek zmiany warunków, jak np. u Echinophyllia aspera, czy polimorfia, która polega na emitowaniu przez daną kolonię koralowców światła o różnych barwach w różnych jej częściach, jak np. u Euphyllia paradivisa.

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Być może fluorescencja na większych głębokościach ma zwiększać ilość światła w otoczeniu wiciowców – symbiotycznych glonów z rodzaju Symbiodinium zamkniętych w koloniach koralowców, w celu poprawy efektywności ich fotosyntezy? W efekcie może to pozwalać danemu gatunkowi koralowca na życie na znacznie większych głębokościach, na co dobrym przykładem jest Leptoseris fragilis, występująca w Morzu Czerwonym do głębokości aż ~145 m! Emisję światła pomarańczowego zaobserwowano również u koralowców żyjących na płytszych głębokościach, ale znajdujących się np. w cieniu rozłożystych kolonii koralowców stołowych z rodzaju Acroporidae.

 
Koralowce oświetlone Nightsea Light & Motion bez użycia filtra - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015Ten sam skrawek rafy obserwoany przy użyciu filtra - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015...i jeszcze w świetle białym - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015
 
 
 
 
 
 

Powyżej zdjęcia tego samego kawałka rafy obserwowanego w niebieskim świetle Nightstea LIGHT & MOTION bez użycia filtra (po lewej), z użyciem filtra (w środku) i w świetle białym (po prawej).

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencję koralowców i innych organizmów morskich możecie obserwować używając specjalnego światła o barwie w zakresie ~430-450nm, jak np. Sola Nightsea firmy LIGHT & MOTION. Do kompletu potrzebny będzie specjalny żółty filtr na maskę do nurkowania oraz na kamerę video, jeżeli chcielibyście swoje podwodne obserwacje zarejestrować. Na najbardziej owocne nurkowanie na rafach koralowych najlepiej udać się do słynnego Koralowego Trójkąta (=> Indonezja, => Malezja, => Filipiny). Zapraszamy oczywiście na wspólne nurkowanie i => wyprawy nurkowe z ALPHA-DIVERS w wyżej wymienionych kierunkach.

 

Fluorescencja koralowców - nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja - wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Fluorescencja koralowców – nurkowanie nocne na Gililawa Darat, Komodo, Indonezja – wyprawa nurkowa ALPHA-DIVERS INDONEZJA 2015

Bibliografia :

Gal Eyal, Jörg Wiedenmann, Mila Grinblat, Cecilia D’Angelo, Esti Kramarsky-Winter, Tali Treibitz, Or Ben-Zvi, Yonathan Shaked, Tyler B. Smith, Saki Harii, Vianney Denis, Tim Noyes, Raz Tamir, Yossi Loya – “Spectral Diversity and Regulation of Coral Fluorescence in a Mesophotic Reef Habitat in the Red Sea” – 24 czerwca 2015

 

Podziel się informacją na: