КАЛЬМАР БАЧАТЬ ТЕПЛО
У багатьох статтях і популярних книгах про життя морських тварин, наприклад у книгах І.І.Акимушкин «Примати моря» і «Стежкою переказів», згадується, як нібито б у деяких глибоководних кальмарів є незвичайні, неповторні у тваринному світі органи почуттів - «термоскопіческіе очі», очі, які бачать тепло.Здавалося б, такі прекрасні органи повинні привернути до себе увагу фахівців і біологів з біоніки.Але переглянувши безліч товстих наукових посібників і довідників з фізіології та зоології тварин, з подивом переконуєшся, що про здатність кальмарів бачити інфрачервоні промені там немає ні слова.З якої причини?
Та через те, що кальмари, як, але, і кожні інші морські тварини, не бачать інфрачервоних променів і не можуть їх бачити!
Яку користь могла б принести глибоководним кальмарам здатність бачити тепло? У мешканців морських глибин - безхребетних тварин і риб - холодна, «риб'яча», кров.Температура тіла у них така ж, як у навколишнього води, значить, їх теплове випромінювання фактично не відрізняється від фону.В іншому випадку, що не відрізняється від фону , нереально помітити.
Але, можливо, «термоскопіческіе очі» потрібні кальмарам, щоб здалеку помітити теплокровних морських тварин, пірнаючих в глибину для полювання, і зуміти одночасно з врятуватися втечею? Але для багатьох китоподібних і ластоногих кальмари - улюблена їжа, а такі тварини, як кашалот, бутилконос або морський слон, практично одними кальмарами і харчуються.Знову ж таки ні! Кожен, хто опускався під воду з аквалангом, знає, що мало не основна турбота підводника - вберегти себе від переохолодження, зменшити віддачу тепла в воду.Навіть плаваючи в тропіках недалеко від поверхні, підводники в більшості випадків надягають гідрокостюми.Тим більше необхідно всіляко зменшувати втрати тепла при пірнанні морським ссавцям: вони але пірнають куди глибше аквалангістів і велика кількість триваліше залишаються в холодних глибинах.Товста жирова шуба ізолює їх тіло куди надійніше губчастої гуми гідрокостюмів.Надмірне тепло віддається у воду лише через ласти і плавники - природні регулятори температури тіла морських ссавців.Але в момент заниріванія невеликі судини плавників і ластів швидко зменшуються, і потік крові через них зводиться до мінімуму.Так, перебував на глибині, теплокровні пожирачі кальмарів практично не випромінюють тепла, і їх інфрачервоне випромінювання фактично не відрізняються від фону.
Але навіть якби вороги кальмарів випускали теплові промені, це нічого б не змінило.Вузький шар води повністю поглинає теплове випромінювання - тому-то так приємно в спекотний літній день зануритися у воду: спека сходу змінюється легкої прохолодою.Інфрачервоне випромінювання, що випускається тілом ссавців, має довжину хвилі від 5 до 20 мкм, а інфрачервоне випромінювання починаючи з довжини хвилі приблизно 2.5 мкм нацело поглинається шаром води завтовшки 1 см.Значить, як би не був чутливий «бачить тепло» око кальмара, він мав можливість помітити кашалота або тюленя тільки тоді, коли сам кальмар вже потрапив би до нього в пащу.Мала користь від таких очей!
Здатність кальмарів бачити тепло - легенда.Але як же ця легенда з'явилася?
«Термоскопіческіе очі» глибоководних кальмарів вперше були змальовані в 1893 г.французьким ученим Луї Жубеном, потім найбільшим зоологом, видатним знавцем глибоководних головоногих молюсків.Досліджуючи світяться органи (фотофори) глибоководних кальмарів, - а це була одна з його перших наукових робіт, - Жубен знайшов в шкірі деяких видів освіти, зовні схожі на фотофори, але прикриті зверху непроникним шаром чорного пігменту.Який можливо толк від світильника, густо зафарбованого темною фарбою? Жубен побачив, що за будовою фотофори кальмарів досить схожі з примітивними очима безхребетних тварин: вони теж мають лінзу, склоподібне тіло, що відображає шар (рефлектор), пігментну обкладку, рясно забезпечені кровоносними судинами і нервами.Можливо, подумав Жубен, це не світяться органи, а очі, але очі особливого роду?
То були роки, коли проблема випромінювань стояла в центрі уваги фізиків.У той час були відкриті електромагнітні промені (1887 г.), рентгенівські промені (1895 г.), промені радію (1896 г.), досліджені катодні промені, відкрито електрон (1891 г.), з'явилися радіо й електроніка (1895 г.).«Невидимі промені» були в моді, про них багато говорили і писали.А біологи тоді (чи лише тоді?) знали фізику більше чуток.Ось Жубен і висловив припущення, що таємничий орган - це око, що бачить тепло, а пігментна «кришка» - фільтр, що відтинає видимі промені спектра, але пропускає теплові.__НУЛЛ__ потрібно побачити, що свою здогадку Жубен висловив в зовсім обачних виразах.
У науці ця думка протрималася недовго.Видатний німецький зоолог Карл Кун переконливо продемонстрував, що відкриті Жубеном органи не що інше, як фотофори.Загадку «темної кришки» розкрив японський дослідник З.ватасі.28 травня 1905 р.він першим з зоологів побачив дивне видовище - світіння невеликого японського кальмара, тоді ще не відомого науці, і назвав його кальмаром-світлячком; зараз його наукове заголовок Watasenia scintillans, що означає «ватасенія блискуча» (см.оповідання «Ватасенія - кальмар-світлячок»).На кінцях черевних рук цих кальмарів сидять по три блискучих темних кульки, як невеликі темні перлинки.Роль цих органів (їх теж вивчив Жубен на головоногих молюсків близького до ватасеніі роду Abratiopsis) була зоологам неясна.ватасі зауважив, що у живого кальмара ці кульки не темні, а прозорі і випускають сильний світло синє світло, подібний спалах при маленькому замиканні.У ватасеніі понад тисячі світяться органів, і ці - помітні.Але як тільки кальмар захоче «відключити світло», фотофори миттєво закривається темним пігментом.За висловом чилійського біолога П.Гарсія-Тейо, кальмар як би «надягає темні рукавички».Те ж відбувається, коли він помирає, але ж о6ично зоологам потрапляють в руки лише мертві (зафіксовані)
У банку з прохолодною морською водою кальмар-світлячок може прожити пару годин.Розглянувши його світяться органи під збільшувачем, можна помітити, що їх темний пігмент весь час знаходиться в русі - то стиснеться в купку і піде під основу органу, то розшириться і суцільно закриє фотофори.Будь-який з трьох світяться органів на кінцях рук може розкриватися і закриватися незалежно від інших.Але ось що цікаво: у момент, коли пігмент відкриє фотофори, зовсім не обов'язково зобов'язаний спалахнути світло - пігмент може відкрити світиться орган, а той не буде світитися.Як це відбувається?
Світіння глибоководних кальмарів, як і простого світляка, - результат окислення киснем особливої ??речовини (люциферин) ферментом люциферази.Обидві речовини містяться в клітинах світиться органу, але зберігаються роздільно.Для спалаху світла необхідно, щоб люциферин з'єднався з люциферази і при цьому вистачало кисню.Напевно , кальмар регулює світіння своїх фотофоров, посилюючи або сповільнюючи потік крові, що омиває фотофори і приносить із собою кисень.Так, для включення або виключення світяться органів потрібно, щоб мозок віддав «наказ» не тільки конкретно фотофоров, а й судинах, що постачають їх кров'ю.
Але киснева ємність крові головоногих молюсків не так вже величезна - у них немає гемоглобіну, його замінює менш дієвий переносник кисню гемоцианин.Та й рухається кров по капілярах повільно.Отже, «наказ» мозку не може бути виконаний зовсім скоро.Інша справа - пігментні клітини , хроматофори.Вони знаходяться під яскравим контролем мозку, стискаються і розширюються з неординарною швидкістю.Ніяким хамелеонам не встигнути за головоногими молюсками у швидкості зміни забарвлення - досить подивитися, як безперервно пробігають хвилі різних тонів по тілу порушеної кальмара або восьминога.Так що відкрити або закрити світиться орган темним пігментом кальмар може набагато стрімкіше, ніж відвернути або загорнути «кисневий вентиль» своїх сусідів.
Виходить щось схоже на сигнальний прожектор морських суден.Щоб передати на берег або на інший корабель повідомлення, сигнальник працює не вимикачем, а особливою ширмою (типу жалюзі), то закриває, то відкриває шлях світла.Сам прожектор включають лише перед початком передачі та вимикають, закінчивши її.
Так, робота світяться органів кальмара знаходиться під подвійним контролем - нервовим (з боку центральної нервової системи) і гуморальним (через кровоносну систему).Тому вона так стрімка й дієва.
До.Несис
