Учёные из Лувенского католического университета и Национального института водных и атмосферных исследований Новой Зеландии пролили свет на распространённость явления биолюминесценции среди морских обитателей. В рамках своего глубоководного исследования они обнаружили крупнейшее светящееся позвоночное животное – чёрную акулу Dalatias licha.

Прежде феномен биолюминесценции был задокументирован примерно у дюжины видов акул, а теперь к ним присоединились виды Dalatias licha, Etmopterus Lucifer и Etmopterus granulosus. В рамках исследовательской экспедиции в январе 2020 года биологи отловили нескольких представителей упомянутых видов у восточного побережья Новой Зеландии, чтобы изучить механизм их свечения. С этой целью учёные использовали глубоководный траулер, способный работать в условиях сумеречной зоны Мирового океана – в слабо освещённом пласте воды на глубине от 200 до 1000 метров.

Этмоптеровые акулы Etmopterus Lucifer и Etmopterus granulosus довольно малы и обитают слишком глубоко, чтобы иметь коммерческую ценность, потому познания об этих видах весьма ограниченные. В свою очередь чёрная акула Dalatias licha высоко ценится из-за кожи, питательного мяса и печёночного жира, а также представляет не меньший интерес для науки. Средняя длина тела чёрной акулы составляет до 1,4 метра, однако встречаются особи длиной до 1,8 метра, что делает вид Dalatias licha крупнейшим светящимся позвоночным животным, известным современной науке. Отловив акул в сети, исследователи поместили их в резервуары с морской водой, установленные в тёмном помещении, чтобы собственными глазами увидеть явление биолюминесценции. Из-за застенчивости ли или из-за стресса, лишь несколько особей Dalatias licha, Etmopterus Lucifer и Etmopterus granulosus осмелились продемонстрировать учёным своё голубовато-зелёное свечение. Вдоволь насладившись невероятным зрелищем, биологи взяли у акул небольшие образцы кожи для анализа.

Большинство биолюминесцирующих организмов имеют специализированные клетки или даже целые органы, которые содержат светящиеся вещества. Одним из самых распространённых примеров такого вещества является люциферин, который излучает свет при взаимодействии с кислородом. В некоторых случаях светящиеся животные не имеют собственных механизмов излучения света, например, у удильщикообразных рыб «удочка» является домом для колоний биолюминесцентных бактерий. Акулы, в том числе и виды Dalatias licha, Etmopterus Lucifer и Etmopterus granulosus, светятся за счёт специальных клеток – фотоцитов, однако точные механизмы их действия по-прежнему остаются неразгаданными. В образцах кожи светящихся акул биологи не обнаружили ни следов люциферина, ни биолюминесцентных бактерий. Впрочем, учёные подтвердили, что, как и прочие виды светящихся акул, изучаемые ими виды контролируют свою светимость при помощи гормонов. В частности, для «включения» иллюминации они используют мелатонин – регулятор циркадного ритма, так называемый «гормон сна». Следующим шагом для исследователей станет расшифровка непосредственного химического механизма биолюминесценции.

По оценкам учёных, биолюминесценцию используют до 75% обитателей морских глубин. Глубоководные животные излучают свет, чтобы привлекать добычу или самим не стать жертвами хищников. «Сумеречная зона» мирового океана получает настолько мало света, что слабого свечения биолюминесценции может быть достаточно, чтобы замаскироваться на фоне окружения. Подобный трюк называется контр-иллюминацией. С его помощью животное может заставить своё тело соответствовать уровню освещённости фона, например, поверхности морской глади или неба. У акул Dalatias licha, Etmopterus Lucifer и Etmopterus granulosus большинство фотоцитов сконцентрированы на брюхе, то есть они действительно могут «прятаться» от хищников при помощи биолюминесценции. Не исключено, что маскировка при помощи контр-иллюминации – не единственное применение биолюминесценции у акул. Особи вида Dalatias licha также имели значительные скопления фотоцитов на других частях тела, например, в районе спинного плавника. Биологи предположили, что животные могут использовать свечение для коммуникации со своими собратьями.

По словам исследователей, обнаружение новых светящихся видов акул не было неожиданностью, однако это открытие не стало оттого менее волнующим и захватывающим. Учёные считают, что биолюминесценция – гораздо более распространённое явление, и кожа не менее 10% из 540 видов акул, известных современных науке, содержит в себе фотоциты. Исследователи надеются, что в будущем изучению глубоководных акул будут уделять гораздо больше внимания, поскольку как эти животные, так и места их обитания остаются «сумеречной зоной» океанологии. Большинство людей знают, что акулы кусаются – спасибо знаменитым «Челюстям», но лишь немногие смеют предположить, что эти невероятные существа ещё и светятся в темноте.