Люминесценция - это излучение видимого света и света в диапазонах от ультрафиолетового до инфракрасного.
В природе явление люминесценции известно с давних пор. Изучение его привело к открытию рентгеновских лучей и радиоактивности.
Некоторые животные обладают системами, позволяющими им производить люминесцентный свет с целью сбить с толку или испугать врага.
Вы знаете, откуда пошли сказки о Жар – птицах и нечистой силе? Да-да-да, нам знакомо это явление – люминесценция!
Те, кто бывал в тропиках, могли наблюдать поистине удивительные подводные свечения. А при определённом стечении обстоятельств некоторые видели светящихся в темноте птиц, рыб и даже людей!
В прежние века люди приходили в трепет от увиденного. Они принимали светящихся холодным огнём пернатых за летящих бесов. Об этом явлении слагались мифы и сочинялись сказки. Вот один из таких мифов.
В летописи собора, находящегося в Старой Ладоге рассказывается о том, что дьяк Фёдор осенним вечером 1864 года шёл вдоль обрыва над рекой Волхов и услышал шум крыльев, похожий на тот, что издают утки. Но каков же был ужас, испытанный Фёдором, когда он увидел летящего прямо на него беса! Ещё страшнее стало дьячку, когда бес обернулся гусем. Разумеется, сначала никто не поверил рассказам Фёдора, но через несколько дней «бесы» появились и перед другими людьми. Самые отважные пытались поймать этих Жар – птиц, но усилия их успехом не увенчались. А поздней осенью « нечистая сила» исчезла.
В районе Архангельска и по сей день встречаются светящиеся птицы. В основном это утки и гуси. Случались такие встречи и в Подмосковье. Один из охотников как-то раз подстрелил такую птицу, и, положив её в свою охотничью сумку, с удивлением понял, что его руки тоже начали мерцать странным светом. Но свечение прекратилось, пока он донёс свой трофей до дома.
Учёные объясняют подобное явление довольно просто. По мнению орнитологов, на перьях многих птиц селятся особые микроорганизмы, которые и создают удивительный эффект свечения.
Полосы на воде, фосфоресцирующие холодным светом, можно увидеть во время ночной теплоходной прогулки по Чёрному морю в районе города Сочи. Представьте себе огромное звёздное небо, вдалеке- огоньки прибрежных посёлков с возвышающимися над ними горделивыми вершинами гор и постепенно разгорающуюся вокруг теплохода воду, которая начинает всё больше и больше переливаться голубоватым светом! Гребни волн начинают полыхать удивительным светом, в этих всполохах радостно играют дельфины. Поистине, это великолепное зрелище!
А создают его морские микроорганизмы. Светиться могут медузы, некоторые виды кальмаров и рыб, креветки.
Светящихся кальмаров «открыли» французские учёные в 1834 г. У такого кальмара 10 щупалец, и водится он чаще всего в Индийском океане и у побережья Южной Африки. Явление такого свечения называется хемолюминесценция – это переход химической энергии в свет без затрат на тепло.
А вот явление светящихся гигантских колёс в тропических морях до сих пор остаются загадкой. Колёса эти в диаметре достигают нескольких метров, они вращаются и движутся над водой, приводя очевидцев в священный трепет. Очевидцев этого фантастического зрелища много, а вот сфотографировать колёса не удалось пока никому.
Светлячки
Кто из вас не встречал крохотных светлячков, мерцающих в траве зелёными огоньками? В Крыму такие светлячки нередки и достигают размера с ноготь на мизинце ребёнка. Впервые увидев в ночи такой огонёк, легко можно принять его за глаз хищника. Ещё бы! У страха ведь глаза велики!
Бывает, что тропические светлячки собираются огромными группами и рассаживаются на дереве, по несколько на каждом листике. Их свет виден на расстоянии полутора – двух километров! Причём они одновременно «включают и гасят» свои «фонарики».
Интересно, что однажды такие вот светлячки спасли Кубу от захватчиков! В 18 веке на острове высадилась морская экспедиция, но ночью колонизаторы увидели в лесу мириады светящихся огней. Англичане решили, что силы неприятеля слишком велики, нужно спасаться бегством, пока не поздно.
Кто из нас не читал повесть Артура Конан Дойля "Собака Баскервилей", в которой рассказывается о светящейся собаке-убийце, преследовавшей семью Баскервилей. Кровь стынет в жилах и становится очень страшно...
Когда наступает ночь и около замка снова слышится страшный вой, а затем неожиданно появляется огромное страшное существо - значит, снова в семье Баскервилей кто-то будет убит. Впрочем, читая это, мы понимали, что светящаяся в темноте собака - это плод фантазии Конан Дойля, в реальности этого просто не может быть. Но мы ошибались. Прошли годы, и ученые разных стран научились выводить светящихся в темноте животных: свиней, мышей, кошек, собак, кроликов, рыб и обезьян.
Подобные эксперименты проводятся не ради шутки или прикола, а для изучения развития болезней и для нахождения наиболее оптимальных методов их лечения.
Свиньи, например, по многим параметрам схожи с человеком: по размеру сердца и кровеносной системы, по уровню гемоглобина в крови, по количеству эритроцитов и группам крови, по процессам пищеварения. И даже кожа хрюшек похожа на человеческую! Потрясающее количество сходств! Обезьяны, якобы наши предки, и те имеют гораздо меньшее количество генетических совпадений с человеком. Как же этим не воспользоваться!
Первыми светящихся свиней вывели ученые Китая. Они ввели в тело свиноматки, а точнее, в эмбрион, флюоресцентный протеин, взятый у медузы, способной светиться в темноте. Опыт удался, и в итоге родились очаровательные светящиеся поросята, при дневном освещении имеющие зеленоватый оттенок кожи, глаз, пятачков, зубов, копыт и даже всех внутренних органов, а если на них направить ультрафиолетовый свет, то они засияют, как огоньки!
Свечение на клеточном уровне, без вреда для организма животного, позволяет следить за всеми происходящими в организме процессами. Из оборудования нужен только микроскоп с ультрафиолетовой подсветкой.
Этот метод используется при наблюдении за организмом после пересадки стволовых клеток, которые обладают способностью превращаться в клетки органа, в который их пересадили. Введение клеток светящихся свиней позволяет по свечению проследить весь их путь в организме.
Схожесть организма свиньи и человека, возможно, в будущем позволит выращивать свиней-доноров для пересадки органов нуждающимся людям, но пока это не совсем получается. Ученые не смогли вывести свинью, генетически схожую с человеком, поэтому при пересадке тканей происходит отторжение.
Также проблема в том, что здоровых светящихся свиней очень мало, а вырастить их сложно. Поросятки зачастую либо рождаются мертвыми, либо с серьезными патологиями. Ученые надеются, что светящиеся свиньи могут приносить потомство, которое также может светиться. Да и еще нужно выяснить, не заразят ли светящиеся хрюшки-доноры людей какой-нибудь своей "свинской" болезнью.
Подобные эксперименты проводятся и с другими животными: кошками, обезьянами и т.д. В их организм "запускается" болезнь, которой может болеть и человек, а затем, наблюдая по свечению за развитием болезни, животное пытаются вылечить, применяя те или иные технологии и лекарства. Если животное выздоравливает, значит, найденное средство в будущем может помочь и человеку.
Протеин из медуз использовался и в экспериментах с малярийными комарами: удалось вывести комаров-самцов со светящимися половыми органами, которые не могут размножаться. Их отсортировали от самок (у тех ничего не светится) и выпустили на свободу. В результате замещения обычных малярийных комаров-самцов светящимися произошло сокращение их популяции.
Ercinia латинское название птицы герцинского леса, чьи перья светятся ночью is Latin name variant of Hercinia, bird of Hercynian forest in Germany with feathers which shine at night латинское название птицы герцинского леса, чьи перья светятся ночью
Hercynia is Latin name variant of Hercinia, bird of Hercynian forest in Germany with feathers which shine at night латинское название птицы Герцинского леса, перья которой светятся ночью is Latin name variant of Hercinia, bird of Hercynian forest in Germany with feathers which shine at night латинское название птицы Герцинского леса, перья которой светятся ночью
Начало этой легенде положил Плиний Старший в кратком сообщении в 10 книге своей "Естественной истории":
В Герцинском лесу в Германии, как нам рассказывали, водятся странные птицы, чьи перья светятся как огонь ночью.
Плиний Старший «Естественная история» X. LXVII. 132
Гай Юлий Солин в III веке н.э. увеличил это описание до целой истории. Оказывается, в тёмном Герцинском лесу (подробнее о леса см. в статье "Ахлис ") все не только привыкли к этой чудесной птице, но и, надрав с неё перьев, пользуются их особенностями для ночных путешествий:
В Герцинском лесу водятся птицы, оперение которых светится в темноте и даёт свет, разгоняющий царящую в чаще ночь. Поэтому местные жители стараются так направить свои ночные вылазки, чтобы можно было ориентироваться при этом свете. Также они отыскивают дорогу, бросая сверкающие перья во тьму впереди себя.
Солин «Собрание достопримечательностей», 20, 6-7
Исидор Севильский повторил информацию Солина , но с тем исключением, что путники, идущие ночным германским лесом, не бросают теперь перья впереди себя; теперь сами птицы летят впереди идущего и освещают ему путь своими сияющими крыльями. Исидор называет птиц эрциниями (Hercyniae) и производит это название от Герцинского леса (Hercynio) - имя, придуманное, возможно, самим Исидором.
Со временем эти птицы попали в свод сообщений, которые впитали в себя из "Этимологий" средневековые бестиарии. В бестиариях Второго семейства птица эрциния - обычный гость, однако никаких дополнительных особенностей этой птице бестиарии не добавили, исправно и почти дословно повторяя Исидора.
В "Космографии" Этика Истрийского (VII век) эти птицы неожиданно сменили локализацию и оказались обитателями не Герцинского леса, а Гирканского леса в районе Каспия . У Этика Гирканский лес выглядит не на своём месте, так как до этого он описывает северные регионы. Скорее всего, это была обычная ошибка, но она дала свои плоды и целый ряд средневековых авторов помещает этих птиц в регионы возле Каспия.
Любопытную стадию развития легенды о светящихся птицах зафиксировал Гуго Сен-Викторский, описав большую карту мира Эбстфорско - типа в 1030-1035 годах. В пространстве "вдоль северного океана, между Дунаем и этим океаном", Гуго, в частности, увидел некий мыс, заселённый гелонами, которые укрываются кожей врагов, затем готов, кинокефалов , а затем хазар, Gazari, и "лошадиный лес со светящимися птицами", saltus equinus, habens aves fulgore perspicvas (определение "лошадиный", eqinus - по-видимому, испорченное Hercinus.
Чекин, Л.С. "Картография христианского средневековья. VIII-XIII вв."
Гонорий Августодонский в XII веке идёт ещё дальше и от целиком придуманного "Гирканского леса" производит всю область Гирканию, а саму Гирканию помещает на запад от Бактрии:
Здесь начинается Гиркания, названная от Гирканского леса, где есть птицы, чьи перья светятся ночью.
Гонорий Августодонский "Об образе мира", I.XIX
Существует гипотеза, что начало этой легенде могло дать яркое оперение хвоста свиристели .
For the first time these birds were mentioned by Pliny the Elder (23-79 AD):
In Hercynio Germaniae saltu invisitata genera alitum accepimus, quarum plumae ignium modo conluceant noctibus.
Gaius Plinius Secundus "Naturalis Historia", VIII.123-124
We have been told of strange kinds of birds in the Hercynian Forest of Germany whose feathers shine like fires at night-time.
In 3 century A.D. Solin enlarged this brief account to a whole story:
Saltus Hercynius aves gignit, quarum pennae per obscurum emicant et interlucent, quamvis obtenta nox denset tenebras. unde homines loci illius plerumque nocturnos excursus sic destinant, ut illis utantur ad praesidium itineris dirigendi, praeiactisque per opaca callium rationem viae moderentur indicio plumarum refulgentium.
Cajus Julius Solinus "Collectanea rerum memorabilium", 20, 3
The Forrest of Hertswald bréedeth byrds, whose feathers shyne and giue light in the darke, though the night be never so close and clowdy. And therefore men of that Countrey, doo for the most parte so laye theyr outgoings by night, that they may vse thē for a helpe to direct theyr journey by: and casting them before them in ye open pathes, doo finde howe to kéepe theyr way by the glystring of those feathers, which shewe them which way to goe.
The excellent and pleasant worke of Iulius Solinus Polyhistor...
Isidore of Seville repeated all written by Solin except of traveler"s modus operandi with feathers of this bird. Name Hercynia first time appears also in "Etymologies".
Биолюминесценция – одно из красивейших явлений природы! Представляем подборку существ, способных светиться в темноте.
1. Планктон
Захватывающее дух природное явление, происходящее во многих точках земного шара, наибольшего туристического внимания удостаивается на Мальдивах. Биолюминесцентный фитопланктон, подхваченный набегающими волнами, подсвечивает воды океана ярко-голубым сиянием. Прилив регулярно приносит к берегу россыпи огней, превращая его в пейзаж из волшебной сказки.
2. Диплоподы (подвид многоножек)
Восемь из двадцати тысяч разновидностей многоножек обладает способностью к свечению в ночное время. Зеленовато-синее сияние исходит даже от самых заурядных коричневых особей. Такая особенность в данном случае не имеет функции привлечения добычи, ведь многоножки – травоядные. Свечение служит отпугивающим хищников сигналом о ядовитости, ведь поры этих животных могут выделять цианид.
3. Пещерные светлячки
Личинки некоторых видов комаров и мошек имеют свойство светиться, за что они и были отнесены к группе светлячков. Особенно занимательны так называемые пещерные светлячки, обитающие в Новой Зеландии, в волшебном месте под названием Вайтомо. Эти насекомые используют сияние своих тел в двух целях: для хищников оно – сигнал о ядовитости, а для потенциальных жертв – отличная приманка: привлеченная светом добыча попадает в плен шелковистых нитей, висящих в сводах пещеры.
4. Улитки
Когда улитка вида Clusterwink чувствует, что ее окружает опасность, она втягивает свое тело в раковину и та начинает светиться изнутри ярко-зеленым светом, создавая иллюзию увеличения в размере. Как правило, пораженный подобной метаморфозой противник отступает.
5. Гребневики
Эти желеобразные существа получили свое название из-за восьми гребневидных пластин на своем теле, помогающих им передвигаться в воде. Некоторые виды гребневиков светятся в темноте ярко-зеленым или синим, тогда как другие просто рассеивают свет во время движения гребней, создавая ими блестящий радужный (однако не биолюминесцентный по своей природе) эффект.
6. Светлячки
Специальный орган, расположенный внизу брюшка светлячка, светясь, сигнализирует о том, что насекомое ищет себе пару. Однако помимо этого сияние намекает потенциальным хищникам о небезобидной натуре этих очаровательных жучков, делающей их непригодными в пищу. Даже личинки светлячков обладают способностью к узнаваемому желтому свечению.
7. Клемы или венерки
Этот вид морских моллюсков, средний размер которых достигает 18 см, поражает наблюдателей своим синим сиянием, однако оно возникает лишь при наличии определенных обстоятельств. Первые свидетельства о необычной особенности клемов оставил еще римский государственный деятель Плиний. Он отметил изменение цвета воздуха от своего дыхания после принятия сырого моллюска в пищу. Недавние исследования показали, что клемов заставляет светиться наличие свободных радикалов. Такое открытие может предоставить науке новые пути диагностики рака на ранних стадиях.
8. Рыбы-удильщики
Спинной плавник самки удильщика располагается непосредственно над пастью. Этот орган имеет форму удочки со светящимся концом, привлекающим добычу. Когда заинтересованная светом жертва подплывает достаточно близко, хищник резко хватает ее и разрывает на куски своими мощными челюстями.
9. Тараканы
Две светящиеся точки на спинке одного из видов таракана выполняют функцию маскировки под внешность ядовитого жука-щелкуна. Это единственный известный науке организм, использующий биолюминесценцию в целях защитной мимикрии. К сожалению, не исключено, что это не так давно обнаруженное существо уже успело полностью исчезнуть с земного шара в результате извержения вулкана в Эквадоре в 2010 году.
10. Грибы
Во всем мире существует около 70 видов светящихся грибов, распространенных во множестве различных мест. Многим видам способность к свечению помогает размножаться: привлеченные сиянием жуки, садящиеся на поверхность гриба, становятся переносчиками его спор.
11. Кальмары
Многие кальмары используют так называемую контриллюминацию. Это означает, что они начинают светиться в соответствии с интенсивностью освещения, исходящего сверху. Такое поведение обеспечивает им защищенность от нападений хищников, которым становится трудно различить жертву, «потерявшую» свою тень.
12. Кораллы
На самом деле большинство кораллов относятся не к биолюминесцентам, а к биофлуоресцентам. Первое понятие выражает способность организма продуцировать свой собственный свет, тогда как второе представляет собой накопление света из внешних источников и отражение его с измененным оттенком. Например, некоторые кораллы, поглощая синие и фиолетовые лучи, начинают светиться ярко-красным, оранжевым или зеленым.
13. Осьминоги
Своим свечением крошечные глубоководные осьминоги обязаны расположенным на их теле специальным органам-фотофорам – видоизмененным присоскам. Благодаря им щупальца покрываются мерцающими либо непрерывно сияющими огоньками.
14. Морские звезды
По правде говоря, существо под названием Ophiochiton ternispinus к морским звездам не относится, и тем не менее этот вид весьма близок к ним. Также, как их «звездные» родственники, они имеют пять конечностей, отличающихся особой тонкостью и высокой гибкостью. Эти животные испускают ярко-синий цвет, помогающий им охотиться в своей темной среде обитания.
15. Актинии
Актинии наравне со своими сородичами, не склонными к биолюминесценции, большую часть своей жизни проводят в свободном плавании, пока не найдут оптимальное место для окончательного закрепления. Их светящиеся щупальца жалят хищников и добычу острыми «гарпунами».
16. Светящиеся анчоусы
Еще один глубоководный обладатель органов-фотофоров – светящийся анчоус. Яркие точки расположены у этой рыбы преимущественно на брюхе, однако наиболее эффектные огни она носит на лбу, что создает впечатление передней фары на голове.
17. Бактерии
Насекомые часто становятся добычей одной из разновидностей бактерий, излучающей яркий свет. Особи этого вида выпускают токсины, которые разрушают тело жертвы изнутри.
18. Криль
Арктические воды густо населены мелкими рачками, называемыми криль. Яркое сияние своих крошечных тел эти существа используют в качестве маячков для особей своего вида. Плывя на свет друг к другу и сбиваясь в стаи, они лучше переносят тяжелые условия и нападения хищников.
19. Большероты
Глубоководная рыба-большерот, также называемая «угорь-пеликан», обитает на морском дне, где охотится на добычу, иногда превышающую ее собственный размер. Массивный рот этого жителя глубин позволяет проглотить сколь угодно большие объемы пищи. Световой орган, расположенный на длинном хвосте, привлекает своим мерцанием плутающую во тьме жертву.
20. Морские черви
Редкое существо под названием Swima bombaviridis располагает не менее уникальным методом самообороны. На его теле расположены восемь мешков со специальной жидкостью. В момент опасности они опустошаются и излившаяся жидкость освещает пространство вокруг ярким синим или зеленым сиянием, отвлекая хищника и позволяя морскому червю скрыться.
Благодаря изучению морских глубин, ученые смогли познакомиться с уникальными глубоководными существами, обладающими феноменальными способностями. К их числу, например, можно отнести рыб – удильщиков. Жизнь в полной темноте наложила на них свой отпечаток. На теле этих рыб имеется отросток, на конце которого находится колба, заполненная биолюминисцентными бактериями. Они то, как раз, и светятся.
Но, как оказалось, светиться могут и другие рыбы, живущие на больших глубинах. Этот эффект получил название биофлюоресценции. К числу таких морских обитателей можно отнести: ската, мурену, морскую иглу, рыбу – камень, рыбу – хирург и целый ряд других. Свечение их тел имеет несколько иную природу. Оно обусловлено особой структурой их кожного покрова. Под воздействием световых лучей, относящихся к синему световому спектру, их тела начинают светиться, приобретая неоновый, красный, желтый, оранжевый и иные световые оттенки. Это явление ученые и называют биофлюоресценцией.
Основное его отличие от биолюминисценции состоит в том, что здесь отсутствуют химические реакции, вызывающие свечение. Эффект свечения, в данном случае, имеет несколько иную природу. В данном случае тела живых организмов поглощают синие световые лучи, трансформируют их в лучи иного спектра, и излучают в окружающее пространство.
За этот процесс отвечают флюоресцентные молекулы, расположенные в кожном покрове живых существ. Именно они, как раз, и поглощают лучи синего светового спектра. При столкновении световых фотонов с этими молекулами, происходит их возбуждение, сопровождающееся выделением большого количества энергии, которую накапливают электроны флюоресцентных молекул. В таком состоянии они долго находиться не могут, и будут стараться избавиться от избыточной энергии, чтобы перейти в нормальное состояние. Это, в конечном итоге, и происходит. Энергия высвобождается, и в виде световых фотонов уходит в окружающее пространство, вызывая свечение, но уже совершенно иного светового спектра. В зависимости от энергетического уровня излучаемых фотонов, тело живого существа будет приобретать различные цветовые оттенки.
Получается, что живущие в океане рыбы, обладающие эффектом биофлюоресценции, поглощают световые лучи синего спектра. Возникает вполне логичный вопрос, почему только синего? Все дело в том, что световые лучи красного и инфракрасного спектра поглощаются верхними слоями воды, поэтому на глубину проникают, в основном, лучи синего и зеленого спектров. Ученые выяснили, что на глубине более 100 метров присутствуют только синие световые лучи, которые и поглощаются телами глубоководных рыб.