Tajemný svit v temném světě

Mořské hlubiny jsou světem, kam nepronikne jediný sluneční paprsek. Přesto tu žijí nejrůznější živočichové, kteří nejsou slepí. Mají oči, i když se zdá, že v absolutní tmě není nic, na co by se dívali. O jedinečnou podívanou se starají sami. Většina z nich svítí.Mořské hlubiny jsou světem, kam nepronikne jediný sluneční paprsek. Přesto tu žijí nejrůznější živočichové, kteří nejsou slepí. Mají oči, i když se zdá, že v absolutní tmě není nic, na co by se dívali. O jedinečnou podívanou se starají sami. Většina z nich svítí.

Devadesát procent hlubokomořských organismů svítí. Některé si vyrábějí světlo samy, jiné si pro tento účel sjednávají pomoc jiných organismů, například bakterií. Většina svítí modře nebo zeleně, protože světlo této vlnové délky se ve vodě šíří nejsnáze. V mořích a oceánech  ale najdeme i tvory, kteří svítí červeně nebo žlutě.

Zářivý svět hlubin
Řeč světel je v temných hlubinách nejvýmluvnější. Nedá se přehlédnout. Hlubinní tvorové ji používají při každé vhodné příležitosti, při lovu i při námluvách. Výzkum tohoto úžasného způsobu komunikace je nesmírně obtížný. Mnohé hlubinné tvory neumíme udržet v zajetí při životě. Cesta do jejich domoviny hluboko pod mořskou hladinu je náročná. Vědecké ponorky nebo automatické sondy jsou složitá zařízení a jejich pořízení i provoz jsou finančně náročné. Ti šťastlivci, kterým se povedlo proniknout dostatečně hluboko na dostatečně dlouhou dobu, se musí vypořádat s dalšími problémy. Lidské oko v absolutní tmě nic nevidí a stejně tak jsou slepé i obyčejné kamery a fotoaparáty. Zpočátku si vědci zkoušeli pod vodou posvítit. Fotoaparáty vybavili silnými blesky, světlo pro filmování kamerami zajistily baterie reflektorů. Záhy se ukázalo, že takový výzkum může podmořský svět těžce poškodit. Vědci například zjistili, že fotografické blesky doslova sežehly světločivné buňky očí drobných krevet, které žijí ve tmě kolem vroucích hlubinných pramenů. Není divu, se světlem srovnatelné intenzity se hlubinné krevety  po celé generace nestřetly.
Dnes pracuje většina kamer a přístrojů pro pozorování hlubinného podmořského života s červeným světlem, protože vědci předpokládali, že jej hlubinní tvorové nevidí. Červené světlo má dlouhou vlnovou délku a je pohlceno při průniku vodou jako první. Nejhlouběji proniká krátkovlnné modré světlo. Proto se jeví hlubiny lidskému oku jako „tmavomodrý svět“. Člověk vidí ještě v hloubce 200 metrů. O tři sta metrů hlouběji už však lidské oko nezaznamená nic než černočernou tmu. Hlubinní tvorové mají oči mnohem citlivější a mnozí z nich vidí i v půlkilometrové hloubce. Tisíc metrů pod mořskou hladinou už ale panuje absolutní tma. Sem nepronikne ze slunečního svitu vůbec nic.

Svítí jako živé majáky
Schopnost vydávat světlo je v hlubokomořských temnotách doslova otázkou života a smrti. Na rozdíl od členitých korálových útesů a dalších pobřežních ekosystémů nenabízí volné vody mořských hlubin prakticky žádný úkryt. Jednou z hlavních úloh světla je proto ochrana před nepřáteli. Někteří tvorové se snaží dravce zaskočit světelnými záblesky a momentu překvapení využít k útěku. Některé druhy sépií vypudí v ohrožení proti útočníkovi oblak světélkující kapaliny. Jejich příbuzné z prosvětlených vod používají pro stejný účel naopak temnou inkoustovitou kapalinu, v jejímž mračnu se pokoušejí zmizet dravcům.
Někdy slouží světelný signál naopak k lákání dravců. Živočichové se snaží přilákat nepřátele svých  nepřátel. Příkladem je medúza, která vydává světelné záblesky, jež neodolatelně lákají velké, až dva metry dlouhé sépie. Ty nejeví o medúzu velký zájem. Mnohem více je zajímají ryby, které by si na medúze rády pochutnaly.
Boj není ztracen, ani když je světélkující živočich pozřen. Mnozí tvorové vydávají po spolknutí dravcem velmi intenzivní světlo. To proniká  z útrob dravce ven a láká k němu ještě větší predátory. Spolknutá oběť tak bojuje o poslední šanci. Pokud se jí podaří přilákat velkého predátora a ten se do dravce pustí, svítá naděje, že se oběť z mrtvoly uvolní a unikne na svobodu. 

Pozor, svítím a jsem nebezpečný!
Ve světě plném slunečního svitu varují někteří nebezpeční živočichové své okolí pestrými barvami. Například žluto-černé pruhovaní vosy představuje výstrahu před žihadlem, které vosa skrývá v zadečku. Většina živočichů se nápadně pruhovanému hmyzu ráda vyhne. Stejně tak jsou obdařeny výstražným zbarvením i některé jedovaté žáby. V temnotě mořských hlubin nezbývá, než pro stejné účely použít světelnou výstrahu. Vědci například objevili hlubokomořskou sasanku, která varuje ostrým světlem před svými chapadly, vybavenými vysoce účinnými jedovými žlázami.
Nápadné zbarvení  někdy využívají k maskování i zcela neškodní tvorové. Například mouchám příbuzné pestřenky se podobají zbarvením vosám  nebo včelám a vzbuzují dojem, že by se při útoku mohly bránit žihadlem. Žádné žihadlo však nemají. Podobný způsob „převleku“ byl pozorován i v temných hlubinách. Někteří bezbranní živočichové svítí podobně jako smrtelně nebezpeční tvorové.
Mnohé světelné signály jsou určeny příslušníkům vlastního druhu. V temnotách jsou nejspolehlivějším „seznamovacím inzerátem“. Například sépie se ve hře světel při námluvách přímo překonávají. Není však všechno zlato, co se třpytí, a i světelná pozvánka může být ve skutečnosti smrtelnou nástrahou. Mnohé hlubinné ryby svou lucerničkou napodobují signály svých potenciálních obětí a snaží se je tak přilákat na dosah čelistí vybavených ostrými zuby.

Proč máš tak velké oči?
Jedny z nejdokonalejších očí mají živočichové žijící na mořském dně. Zřejmě to není náhoda. Růst velkého oka a jeho „provoz“ je náročný na energii. Tvorové obývající volné vody se nemají kde skrýt a musí šetřit silami na úprk před nepřáteli. Na dně se nabízí úkrytů dost a dost. Není tu třeba tak často prchat. Značnou část takto ušetřené energie investují obyvatelé mořského dna do očí.
Někteří si vyvinuli zrak, který badatele dokonale zaskočil. Například jeden hlubinný krab, žijící v sedimentech dna Mexického zálivu, nevidí jen modré světlo jako ostatní  hlubinní tvorové, ale vnímá i ultrafialové záření, jež je pro většinu živočichů  neviditelné. Vědci zatím nezjistili, k čemu je krabovi ultrafialové vidění dobré. Snad s jeho pomocí snáze nachází svou oblíbenou pochoutku – měkké hlubinné korály.

Ryby rády i zavrženou červenou 
Další zvláštností jsou hlubinné ryby, které vidí červené světlo. Vědci byli přesvědčení, že tvorové z mořských temnot tuto část viditelného světelného spektra nevyužívají, protože červené světlo proniká vodou nejhůř a ve větších hloubkách už je ze slunečního svitu dokonale odfiltrované. V roce 1981 se ale podařilo objevit hlubinnou rybu ze skupiny mořských ďasů, která byla vybavena zvláštními svítivými orgány. Využívala je pro pátrání po kořisti. Tyto „pátrací reflektory“ svítily červeně. Vědci zjistili, že oko ďasa červenou barvu vidí. Odhalili tak velice důmyslný způsob lovu mořských ďasů, kteří si svítí na kořist světlem, jež jejich oběti nevidí. Oni sami se v červeném světle svých biologických reflektorů orientují dokonale.
Jeden druh mořského ďasa zamotal vědcům hlavu tím, že si sice svítil červeným světlem, ale jeho oko postrádalo pigment, kterým by sám mohl červené světlo vidět. Nakonec se záhada vysvětlila. Obvyklý oční pigment nahradil u tohoto ďasa zvláštní chlorofyl, vypůjčený od jedné fotosyntetizující  bakterie. Zatím není úplně jasné, jak k němu ryba přišla. Zato však není pochyb o tom, že toto barvivo spolehlivě funguje. Když vědci vpravili bakteriální chlorofyl do oka myší, zvýšili tím jejich schopnost vidět červené světlo.
Zrak uzpůsobený vnímání červeného světla nakonec nemusí být takovou vzácností, za jakou jej badatelé dlouho považovali. V poslední době se hromadí stále více důkazů o tom, že některé mořské ryby lovící kořist na světelné orgány podobné udicím se svítící návnadou využívají v „návnadě“ červené světlo. Jistě by neplýtvaly námahou, kdyby se na červenou barvu nikdo nechytil. 

Sépie s lucerničkou
Havajská drobná sépie, označovaná jako sepiola kropenatá (Euprymna scopoles), dorůstá délky asi tří centimetrů a váží asi 2,5 gramu. Přes titěrné rozměry jí odborníci věnují velkou pozornost. Sepiola velmi intenzivně svítí. Světlo si nevyrábí sama. Hostí ve speciálním orgánu na spodní straně těla bakterii Vibrio fischeri. Ta je ve výrobě světla vyhlášeným přeborníkem. Je k tomu vybavena hned pěticí genů pro produkci světélkující molekuly. Bakterie žije volně v moři a proniká do vyvíjejícího se orgánu mladých sepiol. Buňky světelného orgánu pečují o bakterie Vibrio fischeri a zároveň ničí všechny jejich bakteriální konkurenty. Vibrio fischeri se hostiteli za jeho péči odvděčí produkcí světla. Jakmile se bakterie namnoží do potřebného počtu, začnou svítit. Zajímavé je, že ráno sepiola bakterie ze světelného orgánu vypudí a tím jej vypne. Orgán se rozsvítí opět až večer, když se bakterie namnoží na potřebné množství.
Sepiola se osvětlenou spodní stranou těla maskuje. Když pluje v noci volně mořem, byla by její silueta při pohledu ode dna dobře vidět proti měsícem ozářené hladině. Nějaký dravec by si na ní rád pochutnal. Svítící sepiola splyne s osvětlenou hladinou. Umí seřídit intenzitu světla tak, aby nebyla nápadná, ani když se měsíc schová za mraky nebo když v průběhů různých fází svítí měsíc různou intenzitou.

Jak funguje bioluminiscence
Trik, který pomáhá živým organismům vydávat světlo, se během evoluce vyvinul nezávisle na sobě nejméně třicetkrát. Svítit umějí bakterie i ryby. Při bioluminiscenci je produkováno studené světlo. Tepelná složka tvoří méně než pětinu celkové energie záření. Základem je chemická reakce, při které se barvivo luciferin slučuje s kyslíkem. Reakci katalyzuje enzym luciferáza a spotřebovává se na ni energie. Svícení je práce.
Někdy svítí organismy nepřímo. Slabé bioluminiscenční záření zachytí další molekuly, které pak samy vydávají fluorescenční světlo. Tímto způsobem svítí například některé medúzy, které jsou vybaveny zvláštní fluoreskující bílkovinou.
Živočichové využívají i biologických zrcadel. Některé části těla mají uzpůsobeny k odrážení světla a slouží jim například k vysílání světla určitým směrem. Jiné mohou působit jako clony a světlo tlumí nebo zcela zakrývají.

Svítící laboratorní výpůjčky
Genoví inženýři si vypůjčili od mořských organismů geny, podle kterých se vyrábějí svítící molekuly. Využívají tyto geny pro značení buněk. Pokud si buňka osvojí příslušný cizí gen, pak ji můžeme podle nápadného svitu najít v záplavě jiných buněk. Vědci využívají pro tyto účely například světélkující molekuly od medúzy pohárovky druhu Aequorea victoria nebo od korálu renily fialové. Metodami genového inženýrství byly získány světélkující rostliny i živočichové.
 
Nový projekt: Oko v moři
Mnoho vědců se snaží nahlédnout do temných hlubin a zjistit, jací tvorové tam žijí. Projekt „Oko v moři“ si klade za cíl s hlubinnými tvory navázat kontakt. Vědci využívají zařízení vybavené sestavou diodových světel, která lze rozsvěcet v různé sestavě a různém rytmu. Výsledkem jsou různobarevné záblesky, kterými se vědci snaží napodobit světelnou komunikaci podmořských organismů. Pracují metodou pokusů a omylů, ale už si připsali na své konto první úspěchy. Tým americké bioložky Edith Widerové zachytil kamerami odpověď na určitý typ záblesků. Zatím neznámý organismus „odpověděl“ na signál „Oka v moři“. Kromě identity živočicha není jasné ani to, co si vědci s neznámým tvorem světelnými záblesky „řekli“. Další výzkum na tomto poli slibuje vzrušující objevy.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Technologií proti ptactvu: Nizozemci vymysleli laserový plašič s umělou inteligencí

Technologií proti ptactvu: Nizozemci...

Z prostých laserových ukazovátek vycházeli představitelé nizozemského...
Rekordman v rychlosti? Obyčejný mravenec

Rekordman v rychlosti? Obyčejný...

Kdo se z živých bytostí pohybuje nejrychleji? Gepard? Sokol?...
Arktida zažila druhý nejteplejší rok v historii měření

Arktida zažila druhý nejteplejší...

Měření na Arktidě probíhá již více než sto let. V letošním roce byl zaznamenán...
Pikachu žije!

Pikachu žije!

Australská veterinární klinika zveřejnila na internetu fotky tvora, který svým...
Australské horko decimuje populaci kaloňů

Australské horko decimuje populaci...

Austrálie potýká s horky přesahujícími čtyřicet stupňů Celsia, což pro tisíce...
Velryby stresovala druhá světová válka, zjistili vědci

Velryby stresovala druhá světová...

Možná byste byli docela překvapeni tím, kolik se toho dá vyčíst...
První pramyš žila před 20 miliony lety

První pramyš žila před 20...

Českým vědcům z Ústavu biologie obratlovců AV ČR se ve spolupráci s...
V africké Rwandě se položí základ nové nosorožčí populace

V africké Rwandě se položí základ...

Na dosud největší přesun nosorožců dvourohých (Diceros bicornis),...
Příběh tajemného yettiho ve světle vědy

Příběh tajemného yettiho ve...

Je součástí mnoha legend mýtů a bájí. Svědectví o jeho existenci se s...
Delfíni byli nuceni zjednodušit vzájemnou komunikaci. Na vině jsou hluční lidé

Delfíni byli nuceni zjednodušit...

Nedávný výzkum Střediska pro environmentální vědu při univerzitě v Marylandu...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Utíkali Češi na Volyň před vojnou?

Utíkali Češi na Volyň před vojnou?

24. května 1868 přijíždí na ukrajinskou Volyni patnáct českých...
Přehledně: Čáry, které šetří čas!

Přehledně: Čáry, které šetří čas!

Nekonečné fronty u pokladen v samoobslužných obchodech asi potěší jen málokoho....
Osmdesát pater během několika vteřin: V Chigacu se s lidmi utrhl výtah!

Osmdesát pater během několika...

Scéna jako z horroru nebo akčního filmu. Něčím podobným si nechtěně...
Víno určené pro inaugurace amerických prezidentů vyráběli Češi

Víno určené pro inaugurace amerických...

Korkový špunt z láhve naplněné šampaňským narazí do stropu. Všichni okolo...
Krimi z Německa: Útok na fotbalisty měl vynést miliony!

Krimi z Německa: Útok na...

Policista na motocyklu se poroučí k zemi. Mohutná exploze ho doslova smete ze...
8 podivuhodných věcí, které provádí lidské tělo

8 podivuhodných věcí, které...

Známe to všichni. Když jsme unavení, zíváme. Když strávíme delší dobu ve...
Znaky českých horních měst: Proč se v Jihlavě spřátelil ježek se lvem?

Znaky českých horních měst: Proč se...

Český král Václav II.  si na svůj dvůr zve italské finančníky a právníky. S jejich...
Šéf Amazonu Jeff Bezos: Znáte jeho životní příběh?

Šéf Amazonu Jeff Bezos: Znáte jeho...

V přeplněném sále stojí u mikrofonu vitální muž. „Nevyděláme peníze, když neprodáme....
Frederick Sanger: Muž, který rozplete inzulin!

Frederick Sanger: Muž, který...

Dožije se 95 let, během nichž vesele zahradničí, ale především přijde na...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.