Светящиеся в темноте Акулы

Всего в нескольких метрах под волнами морской биолог и исследователь-фотограф Дэвид Грюбер обнаружил нечто удивительное — новые виды обитателей моря, которые светятся разными цветами в тусклой синеве океана. Присоединяйтесь к его поискам биофлуоресцентных акул, морских коньков, морских черепах и узнайте, как эти светящиеся создания могут повлиять на наше новое понимание человеческого мозга.

 

 

Я морской биолог и фотограф-исследователь в National Geographic, и я хочу поделиться секретом. Эта картинка — неправильная, абсолютно неправильная. Вижу, кто-то на задних рядах уже заплакал, потому что я разрушил его представление о русалках. На самом деле русалки существуют, но каждый, кто погружался, знает, что океан выглядит скорее так. И это потому, что океан — это огромный фильтр, и как только вы ухóдите под воду, цветá теряются, всё очень быстро становится тёмным и синим.

Мы, люди — наземные млекопитающие. У нас трихроматическое зрение, мы видим красный, зелёный и синий цветá, и без них просто жить не можем. Мы любим сногсшибательные цветá и стараемся принести их с собой под воду.

Это была долгая и жалкая история о принесении цвéта под воду, и началась она 88 лет назад с Билла Логнли и Чарльза Мартина, которые пытались сделать первую цветную фотографию под водой. Они плавают в аквалангах тех времён, в которые накачивают воздух, а к ним привязан поплавок с взрывчатым порошком магния. Бедные люди на поверхности не уверены, нужно ли уже тянуть за верёвку, когда аквалангисты нашли нужный фокус, и — бум! — полкило магния взрывается, так что немного света доходит под воду, и они могут сфотографировать, например, красивого хогфиша. Это роскошная картинка, но она нереальна. Они создают искусственную среду́, чтобы мы могли утолить свою жажду цветов.

Но если посмотреть с другой стороны, то выясняется, что вместо того, чтобы приносить цвет под воду, как это делают люди, которые продолжают видеть только синий океан, где сосредоточена сплошная синева, животные, которые живут здесь миллионы лет, эволюционировали так, чтобы поглощать синий свет и преобразовывать его в другие цветá. Вот лишь небольшой пример того, как может выглядеть подводный мир. Напоминает световое шоу под водой.

И снова всё изображение — на самом деле в синем цвете. Эти животные поглощают синий цвет и немедленно трансформируют его.

Океан занимает 71% нашей планеты, а синий цвет может проникать на глубину почти 1 000 метров. Когда мы спускаемся под воду, после примерно 10 метров красного цвета уже нет. Поэтому если вы видите что-то красное на глубине больше 10 метров, вы видите трансформацию цвéта животным, которое создаёт свой собственный красный. Это самая большая монохромная синяя среда на нашей планете.

Моё погружение в мир биофлуоресценции началось с кораллов. Я хочу сделать полноценное TED-выступление о кораллах и о том, какие они классные. Одно из их удивительных умений заключается в том, что они производят много флуоресцентного белкá, флуоресцентных молекул. Вот этот коралл может производить до 14% своей массы флуоресцентного белкá. Вы же не станете наращивать 14% мышечной массы и не использовать её, поэтому у неё определённо должна быть некая функциональная роль. В последние 10–15 лет я с особым интересом изучал этот вопрос, потому что, как выяснилось, эта молекула стала революционным инструментом в биомедицине, она позволяет нам лучше увидеть то, что находится внутри нас.

Как я изучаю это? Чтобы изучать биофлуоресценцию, мы погружаемся в воду ночью. Когда я только начинал, я использовал фильтры с синей плёнкой на своих стробоскопах, чтобы быть уверенным в том, что я действительно вижу свет, который трансформируют животные. Мы делали экспозицию для Музея естественной истории, пытаясь показать, как здóрово выглядят флуоресцентные кораллы на рифе, и тогда случилось то, что поразило меня: вот это. Между нашими кораллами — вот эта зелёная светящая рыба. Мы впервые видели не только зелёную светящуюся рыбу, но и вообще позвоночное существо. Мы протирали глаза, проверяли наши фильтры, думали, может, кто-то нас разыгрывает, но угорь был настоящий.

Это был первый найденный нами зелёный светящийся угорь, и это полностью изменило моё направление деятельности. Я оставил кораллы и объединился с экспертом по изучению рыб Джоном Спарксом, и мы начали изучать, насколько этот феномен распространён в мире. Рыбы намного интереснее кораллов, потому что у них развитое зрение, а у некоторых, как я увидел, в глазах есть линзы, которые усиливают свечение. Я хотел изучить эту тему подробнее.

Мы создали новые устройства и стали изучать рифы по всему миру в поисках флуоресцентной жизни. Напоминает самодельный коммуникатор «инопланетянина». Мы плаваем с синим светом в поисках ответной реакции от животных, которые вбирают в себя свет и возвращают его нам в цвете. В конце концов мы нашли нашу звезду — угря Kaupichphys. Это пугливый угорь, отшельник, о котором мы почти ничего не знаем. Они размером примерно с мой палец, и они проводят 99,9% своего времени, прячась под камнями. Угри выходят на нерест ночью в полнолуние, свет полной луны достигает глубины как синий. Возможно, для них это способ быстро найти друг друга, выметать икру и снова надолго вернуться в свою норку. Но потом мы стали находить других светящихся жителей моря, например, этого зелёного флуоресцентного леща с почти гоночными полосками на голове и загривке, он практически невидим, светясь с такой же интенсивностью, как и флуоресцентные кораллы.

После этой рыбы мы познакомились с этим красным светящимся морским ершом, который прячется на этом камне. Раньше мы видели подобную маскировку только на красных светящихся водорослях и красных светящихся кораллах.

Позже мы обнаружили этого скрытного зелёного светящегося ящероголова. Их насчитывается несколько видов, при дневном свете они выглядят почти одинаково. Но если посмотреть под флуоресцентным светом, можно увидеть множество узоров и их разнообразие. В общей сложности, согласно нашему прошлогоднему отчёту, мы нашли более 200 видов биофлуоресцентных рыб.

Среди тех, кто меня вдохновляет, французский художник и биолог Жан Панлеве. У него был дух исследователя и творца в биологии. Он создавал собственные устройства, собственные камеры, а ещё он восхищался морскими коньками, Hippocampus erectus, он впервые заснял размножение морских коньков. Это самец морского конька. Они были первыми из рыб, кто начал плавать вертикально, при этом их мозг располагается над головой. Самцы вынашивают потомство — феноменальные создания. Жан не спал сутками. У него даже был щиток на шлеме, который бил его током, чтобы он смог сделать снимок вовремя. Я бы хотел показать Панлеве тот момент, когда мы нашли биофлуоресцентных морских коньков среди тех самых видов, которых он изучал. Вот наша запись.

Они самые скрытные из рыб. Можно проплыть прямо над ними и не увидеть морских коньков. Они будто растворяются в водорослях, которые тоже светятся красным, но у коньков отличное зрение; они проходят весь долгий ритуал нереста и, возможно, используют для этого своё свечение.

Ситуация обострилась, когда мы выяснили, что электрические скаты тоже светятся зелёным, потому что скаты относятся к классу пластиножаберных, к которым относятся также... акулы. Я, вроде бы, биолог, изучающий кораллы. Кто-то должен погрузиться и проверить, светятся ли акулы. И вот он я.

Я думал: «Возможно, мне лучше вернуться к кораллам».

Выяснилось, что эти акулы не флуоресцентны. А потом мы нашли их. В тёмном глубоком каньоне у побережья Калифорнии мы нашли первую светящуюся головастую акулу, как раз под дайверами. Вот она. Они примерно метр в длину. Их называют головастыми акулами. Их так называют, потому что когда акула испугана, она может накачать себя водой и раздуться почти вдвое, чтобы расклиниться между камнями так, что хищник не сможет её съесть. Вот наша первая видеозапись светящихся головастых акул. Восхитительно — у них разные узоры, есть светящиеся части, а есть несветящиеся, а есть мерцающие точки, которые гораздо ярче, чем остальные части тела.

Это всё невероятно красиво. Это роскошно. Но для чего акулам подобный внешний вид? Могут ли они различать друг друга? Мы обратились к литературе и выяснили, что о зрении акул ничего не известно. Я обратился к Эллис Лоев, специалисту по зрению в Корнелльском университете, и мы выяснили, что такие акулы видят чётко и дискретно в сине-зелёном цвете, примерно в 100 раз лучше, чем мы видим в темноте, но они видят только синее и зелёное. Вот что они делают: берут синий цвет и поглощают его, создавая зелёный. Создаётся контраст, который они способны увидеть. У нас есть модель, которая показывает способность у акул видеть эти узоры. Самцы и самки, как мы выяснили, имеют различные узоры.

Наше последнее открытие случилось в нескольких километрах отсюда, на Соломоновых островах. Погрузившись ночью, я обнаружил первую биофлуоресцентную черепаху. Так мы открыли рыб и акул, затем — рептилий, последнему открытию всего месяц, но оно показывает нам, что мы почти ничего не знаем о зрении этой морской черепахи. Это заставляет меня думать, сколько всего ещё предстоит изучить. Здесь, на Соломоновых островах, осталось всего несколько тысяч самок, способных размножаться, и это один из участков их повышенной активности. Это показывает, что мы по-настоящему должны защищать этих животных, пока они ещё здесь, и изучать их.

Размышляя о биофлуоресценции, я хотел знать, как глубоко она проникает? Есть ли она на сáмом дне океана? Мы стали пользоваться подводными лодками, разместив специальные синие огни на носу лодок. Мы погрузились и заметили важную особенность: как только мы ушли ниже 1 000 метров, всё пропало. На этой глубине нет биофлуоресцентной морской жизни, после 1 000 метров нет почти ничего, только темнота. Это феномен мелководья. Глубже отметки в 1 000 метров мы обнаружили биофлуоресцентную зону, где 9 из 10 животных излучают свой собственный свет, мигают и сверкают.

Я пытаюсь спуститься глубже, это огромный костюм для погружения для одного человека — некоторые говорят, это момент, когда Жак-Ив Кусто встретил Вуди Аллена.

Но пока мы спускались ниже, я думал о том, как бережно взаимодействовать с этой жизнью? Мы на пороге новой эры открытий, что требует от нас осмотрительности: мы должны показать, как правильно проводить исследования в этих местах. Я объединился с робототехником Робом Вудом из Гарвардского университета, и мы создали мягкую подводную клешню, которая сможет аккуратно взаимодействовать с подводной жизнью. Большинство наших технологий для глубоководных исследований пришли из нефтегазовой и военной отрасли, а там, знаете ли, обычно не стараются быть аккуратными. Некоторым кораллам может быть более 1 000 лет. Мы не хотим просто приплыть и сломать их большим ко́гтем. Я мечтаю о чём-то вроде этого: я на подводной лодке ночью, у меня есть управляемые перчатки, и я могу аккуратно развернуть лабораторию на носу своей подлодки, где мягкая клешня робота бережно собирает образцы, помещает их в контейнеры, и мы можем провести исследование.

Вернёмся к полезным применениям. Здесь вы видите мозг, в котором использованы ДНК светящихся морских созданий, эти — от медуз и кораллов, чтобы подсветить мозг и увидеть связи внутри него. Забавно, что мы используем RGB, чтобы удовлетворить нашу интуицию и лучше рассмотреть мозг. А вот ещё более удивительный факт. Мой коллега Винсент Пьербон в Йельском университете разработал и создал флуоресцентный белóк, который реагирует на напряжение. Мы можем увидеть работу конкретного нейрона. Вы буквально видите портал в сознание человека, который был создан с помощью обитателей моря.

Это возвращает меня к идее перспективы и отношений. Из космоса наша Вселенная выглядит как клеточка мозга, а вот мы — в глубине океана, и мы находим морские создания и клетки, которые могут осветить мозг человека. Я надеюсь, что с просветлённым сознанием мы сможем постигнуть всеобъемлющие связи окружающего мира и понять, сколько всего ещё ждёт своих открытий, если мы сохраним океан здоровым.

Спасибо.

новые

  1. Положение тела при погружении
  2. Морская болезнь: как её избежать
  3. Как выбрать дайверский нож
  4. Кодекс ответственного дайвера