Занимательная физиология - Борис Сергеев

Чтобы избежать возможной неразберихи, светлячкам пришлось выработать очень сложную систему сигнализации. Летящие по ночному лесу самцы посылают в темноту призыв — ритмические вспышки света. Заметив сигналы, сидящая на земле или в ветвях самочка начинает отвечать, причем у каждого вида светлячков — через строго определенное время после сигнала самца. По величине интервала между призывной и ответной вспышкой света самец определяет, которая из ответивших самок «своя», а которая «чужая». Если самочка ошибется и начнет посылать ответы немножко раньше или немножко позже, чем полагается, это может ввести в заблуждение крылатого кавалера.

Не удивительно, что такая система сигнализации не привилась повсеместно. Рассудительные «мужчины» не захотели зависеть от своих легкомысленных дам. Светлячки, живущие в Юго-Восточной Азии, не носятся по ночам в кромешной темноте в поисках подруги. Спокойно рассевшись по ветвям где-нибудь на лесной полянке, они все вместе, сколько бы их тут ни было, строго одновременно посылают во мрак световой сигнал, и ночной лес озаряется ритмическими вспышками, словно кто-то установил в джунглях огромный транспарант вроде тех, что появляются в праздничные дни на улицах наших городов. Самкам остается только разыскать с нетерпением поджидающую их компанию кавалеров, определить по частоте вспышек, свои это или чужие, и выбрать, к кому из них подлететь.

Свечение используется при защите от врагов. В глубинах океана обитают кальмары и каракатицы, которые спасаются от нападающих врагов тем, что выбрасывают облако светящейся жидкости, которое по форме и размеру очень напоминает их самих. Не мудрено, что кровожадному преследователю случается обмануться и наброситься на светящуюся подделку, тогда как ее хозяин, не теряя времени, скрывается во мраке.

Так же поступают многие мелкие морские рачки. Около рта у глубоководных креветок расположены специальные железы, из которых в случае опасности вытекает световое облако. Подвергшаяся нападению стайка креветок тотчас отгораживается от хищника «огненной» завесой из множества светящихся пятен и бросается врассыпную.

Многие животные «зажигаются», только оказавшись в чьих-нибудь зубах. Это тоже средство защиты: может, хищник испугается или откроет рот от удивления, и тогда удастся удрать. Особенно хитро поступают некоторые черви. Если их разрезать пополам, начинает светиться только задняя половина, передняя такой способности не обнаруживает.

Один из пионеров изучения морских глубин, Уильям Биб, во время глубоководного погружения увидел за стеклом иллюминатора крупного, слабо светящегося червя. На глазах наблюдателя этот незадачливый червяк, видовую принадлежность которого исследователь определить не сумел, был перекушен надвое. Хвостовой конец вспыхнул ярким светом и был тотчас же проглочен. Совсем по-другому повел себя головной обрывок. Он тотчас погасил огни и поспешно скрылся во мраке. У большинства червей очень сильно развита способность к регенерации утраченных частей тела, видимо, и у этого червя хвост очень скоро отрастет вновь. Вероятно, свечение, так же как судорожные подергивания отброшенного ящерицей хвоста, служит только для того, чтобы отвлечь внимание нападающего и, пожертвовав менее ценным, спасти основное.

Не исключено, что есть и другие способы использования живого света для защиты от врагов. Может быть, существует световая сигнализация. Ведь яркая вспышка крохотного рачка, попавшего в зубы к сардине, не что иное, как сигнал опасности. Скопление рачков, потревоженное напавшими на них рыбами, ярко светится, сигнализируя своим собратьям, что здесь опасность. Возможно, вспышки крохотных ночесветок на гребнях волн служат сигналом для остальных, что нужно опускаться на глубину. Пока это только предположения. Насколько они справедливы, судить трудно. Никто не знает, есть ли какая-нибудь польза самой ночесветке оттого, что она может светиться.

Подавляющее число светящихся организмов живет в кромешной темноте. Казалось бы, что свет живых прожекторов нужен им в первую очередь для того, чтобы освещать себе дорогу. Но, приглядевшись к ним внимательнее, убеждаешься, что большинству из них светящиеся органы служат в лучшем случае лишь для того, чтобы находить друг друга и узнавать сородичей по цвету и рисунку светящихся пятен да для привлечения добычи. Очень интересным устройством снабжены глубоководные удильщики. У них один из лучей спинного плавника достигает очень большой длины и направлен не назад, как остальные, а вперед. С этого своеобразного удилища прямо над самой пастью чудовища свешивается приманка — грушеобразное утолщение, очень ярко окрашенное, а у многих к тому же еще и светящееся. Не нужно объяснять, что подводные обитатели, неосмотрительно заинтересовавшиеся этой приманкой, вмиг оказываются в зубах коварной рыбины.

Жар-птица у нас на службе

Сказочный царь Берендей, узнав о существовании Жар-птицы, захотел иметь эту диковинку у себя дома. Пользоваться живым светом для собственных нужд повелось еще с древних времен.

В тропических лесах Бразилии растут грибы, у которых светится нижняя сторона шляпки. Местные жители давно используют их вместо карманных фонариков. Хоть свет и не очень яркий, но достаточный, чтобы ночью не спотыкаться на лесных тропинках.

Морских светящихся рачков использовали во время войны в японской армии. Каждый офицер носил коробочку с этими рачками. Сухие рачки не светятся, но стоит смочить их водой, и фонарь готов. Где бы ни находились солдаты: на бесшумно всплывшей в ночной тишине подводной лодке, в густых дебрях тропических джунглей или на бескрайних степных равнинах, всегда может возникнуть необходимость зажечь свет, чтобы рассмотреть карту или написать донесение. Но делать этого нельзя. Ночью свет электрического фонарика или даже зажженной спички виден издалека, а слабый свет фонарика из морских рачков нельзя различить уже за несколько десятков шагов. Это очень удобно, нисколько не нарушает маскировки.

Можно использовать светящиеся организмы и для освещения домов. Для этого придумали специальные бактериальные лампы. Устройство ламп незамысловато: стеклянная колба с морской водой, а в ней взвесь микроорганизмов.

Свет одной бактерии ничтожен. Чтобы лампа давала свет, равный одной свече, в колбе должно находиться не менее 500 000 000 000 000 микроорганизмов. Но они малы, поэтому можно создавать довольно яркие лампы. Такими лампами в 1935 году во время международного конгресса был освещен большой зал Парижского океанографического института.

Будут ли люди в век атомной энергии и строительства гигантских электростанций использовать светящиеся организмы? Вероятно, будут. В последние годы началось интенсивное освоение морских глубин. На морском дне построены первые дома, в которых люди могут подолгу жить и работать. Очень заманчиво использовать на подводных дорогах естественное освещение — свет морских организмов. Некоторые ученые поддерживают эту идею.

Еще интереснее освоить в искусственных условиях превращение химической энергии непосредственно в световую. Лампы, работающие на этом принципе, должны быть очень экономичными, гораздо более выгодными, чем наши лампы накаливания. Ведь вся энергия, затрачиваемая при биолюминесценции, полностью переходит в свет, тогда как у ламп накаливания в свет превращается только 12 процентов затрачиваемой энергии. Кроме того, что тоже отнюдь не маловажно, для них не нужно тянуть издалека электрический кабель. Воплощение этой идеи вполне реально. Век бурного развития химии принесет нам, вероятно, и еще более удивительные открытия.

Живое электричество

Немного истории

В век гигантских электростанций на планете, покрытой густой паутиной линий высоковольтных передач, как-то совсем забыли, что электричество вошло в нашу жизнь благодаря животным. С электрическими явлениями древние египтяне были знакомы еще четыре с половиной тысячи лет назад. Об этом свидетельствует надгробный памятник в Соккаре, на котором изображен электрический сом, живущий в верховьях Нила.

В Европе с электричеством познакомились благодаря наблюдениям Фалеса Милетского еще за 600 лет до нашей эры. Он обнаружил, что кусочек янтаря, если его потереть, приобретает способность притягивать, а затем и отталкивать разные мелкие предметы.

Больше двух тысячелетий этот факт не привлекал особого внимания, пока Уильяму Джильберту не пришло в голову потереть кусочки стекла, сургуча, серы и других веществ. Обо всем, что произошло, Джильберт откровенно написал в 1600 году в своей книге «О магните, магнитных телах и великом магните земли». Кстати, это он придумал слово «электричество», от греческого «электрон», что значит «янтарь».