Светиться и быть съеденным: морские бактерии используют свет для привлечения планктона и рыб

Многие морские существа светятся благодаря биологически производимому свету. Это явление, известное как биолюминесценция, наблюдается, в частности, у некоторых морских бактерий, которые излучают постоянный свет после достижения определённого уровня концентрации (явление, называемое "чувством кворума") на органических частицах в океанских водах.

В статье, недавно опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме раскрыли загадку, почему эти бактерии светятся.

Их выводы показывают, что свет, излучаемый бактериями, привлекает хищников, обычно зоопланктон, который поглощает бактерий, но не способен их переварить. Бактерии продолжают светиться внутри кишечника зоопланктона, выдавая его присутствие, что, в свою очередь, делает его мишенью для собственных хищников — рыб, которые легко могут заметить их в темноте.

В экспериментах, проведённых исследователями в полной темноте, было обнаружено, что ночные рыбы легко обнаруживали светящийся зоопланктон и поедали его. При этом рыбы не привлекались к зоопланктону, который проглотил бактерии, подвергшиеся генетической мутации и потому не светившиеся.

Дальнейшее исследование ночных рыб, питавшихся зоопланктоном, показало, что светящиеся бактерии также пережили прохождение через пищеварительный тракт рыб. «Для бактерий доступ к пищеварительной системе рыб — это как попасть в "рай": безопасное место, полное питательных веществ, а также средство передвижения в открытый океан», — объяснил профессор Амация Генин.

С другой стороны, привлекательность свечения бактерий для зоопланктона, поедающего светящуюся материю, кажется противоречащей его инстинкту выживания, поскольку это увеличивает шансы зоопланктона быть атакованным и съеденным рыбой. Исследователи объясняют это явлением чувства кворума, которое регулирует биолюминесценцию бактерий. Зоопланктон "знает", что свет в воде указывает на богатое присутствие органического материала, на котором растут бактерии.

«В тёмном, глубоком океане количество пищи очень ограничено, поэтому для зоопланктона стоит рискнуть начать светиться при контакте и потреблении частицы со светящимися бактериями, поскольку выгода от нахождения редкой пищи там больше, чем опасность подвергнуться воздействию относительно редкого присутствия хищных рыб», — пояснил профессор Генин.