Welcome _ANONYMOUS!
Time: 20:06
Понедельник, 18 декабря 2017 г.
Главное Меню
· Главная
· Лаборатории
· Наши разработки
· БД "BioLumbase" природные
· БД "BioLumbase" трансгенные
· Каталог штаммов
· Публикации

· Контактная информация

· FAQ
· Web-ссылки

Биолюминесценция
· Основы биолюмиинесценции
· Биолюминесценция в науке
· Биолюминесценция в образовании
· Прикладная биолюминесценция

Now on-line
Сейчас, 2 гостей и 0 посетителей онлайн..

Вы анонимный пользователь.


Language of interface
Выберите язык интерфейса:


Log in
 





Регистрация


 

СВЕЧЕНИЕ МОРЯ
.: Дата публикации 11-Янв-2006 :: Просмотров: 1335 :: Печатать текущую страницу :: Печатать все страницы:.
В свечении, как и во всех проявлениях жизни на Земле, существует поразительный контраст между незначительностью возможностей одного живого существа и громадными планетарными результатами их совокупного действия. Световой сигнал даже самого яркого живого излучателя угасает и становится неразличимым в нескольких десятках метров, но, если одновременно вспыхнут побуждаемые какой-то общей причиной или возбуждая друг друга миллиарды живых существ, излучаются за секунду сотни киловатт энергии. Их свет заливает многие километры морской поверхности и виден, как утверждают космонавты, даже из космоса.

ПЕРИОД ВИЗУАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ СВЕЧЕНИЯ МОРЯ

Величественное зрелище горящего моря издавна поражало воображение людей, о нем писали еще Аристотель и Плиний; его регулярно отмечали в судовых журналах мореплаватели, оно интересовало естествоиспытателей, вдохновляло писателей. В течение веков накопились тысячи наблюдений, иные из них отличаются изумительной точностью и художественной силой описания. Вот, например, описание свечения моря у К. Г. Паустовского: «Море горит! Я оглянулся. Все, что произошло дальше, я до сих пор не могу представить себе как действительность. Люди в таких случаях говорят, что действительность была похожа на сон, но это неверно. Она была лучше самого необыкновенного сна. Море горело. Казалось, его дно состояло из хрусталя, освещенного снизу лунным огнем. Свет разливался до горизонта, и там, где всегда сгущается тьма, небо сверкало, как бы затянутое серебряным туманом. Широкий свет медленно мерк. Но после недолгой темноты море опять превращалось в незнакомое звездное небо, брошенное к нашим ногам. Мириады звезд, сотни Млечных Путей плавали под водой. Они то погружались, потухая, на самое дно, то разгорались, всплывая на поверхность воды. Глаз различал два света: неподвижный, медленно качавшийся в воде, и другой свет — весь в движении, рассекающий воду быстрыми фиолетовыми вспышками. Это метались под водой разбуженые рыбы. Белый огонь набегал на пляж, и было видно все дно. Камни и жестянки, валявшиеся под водой, покрылись тонкой огненной росой... Мы присутствовали при одном из самых величественных явлений в мире» (К. Г. Паустовский. Черное море.— Собр. соч., т. II. М, ГИХЛ 1957, с. 89—90.)

Не менее поэтично описание картины светящегося моря у Ч. Дарвина: «Как-то в очень темную ночь, когда мы находились несколько южнее Ла-Платы, море представляло удивительное и прекрасное зрелище. Дул свежий ветер, и вся поверхность моря, которая днем была покрыта поной, теперь сияла бледным светом. Перед носом корабля вздымались две волны, как бы из жидкого фосфора, а за ним тянулся млечный свет. Кругом, насколько было видно, светился гребень каждой волны, а на горизонте небосклон, отражая блеск этих синеватых огней, был не так темен, как небо прямо над нами... Два раза я замечал, что море светилось на значительной глубине от поверхности. Близ устья Ла-Платы несколько круглых и овальных полос от двух до четырех ярдов в диаметре, с ясными очертаниями сияли постоянным, но бледным светом, тогда как окружающая вода давала только немногие искры. Явление это походило на отражение месяца или другого светящегося тела, потому что края светящихся пятен извивались вследствие колебания поверхности. Судно, сидевшее в воде па тринадцать футов, проплыло, не затронув этих пятен; надо поэтому полагать, что какие-то животные скопились там на глубине, более значительной, чем подводная часть корабля». (Ч. Дарвин. Дневник изысканий по естественной истории и геоло¬гии стран, посещенных во время кругосветного плавания кораб¬ля ее величества «Бигля» под командой капитана Королевского флота Фиц Роя. М.~ Л., Биомедгиз. 1935, с. 142—143.)

Вот несколько описаний свечения моря, взятых Н. И. Тарасовым из журнала «Marine Observer»: «Пароход «Лаомедон» 31 июля 1929 г. находился па 12о 24'с. ш. и 56° 30' з. д. у атлантического берега Южной Америки (ветер шесть баллов, волнение сильное, температура воды 25°). Когда в 19 час. стемнело, судно было окружено светящимся полем, или гало, казавшимся как бы излучением от поверхности моря. Несколько позже вода приняла серовато-белую окраску, которая не проявлялась как фосфоресценция поверхности, поскольку кормовой след был совершенно лишен искр. Эта окраска распространялась во всех направлениях до горизонта и имела мутный вид, за исключением участка от ЮЮВ до ЗЮЗ, где горизонт оставался ясным. Все явление продолжалось до 22 час, а затем начало постепенно исчезать. Когда судно проходило по окрашенным пятнам, волнение казалось значительно меньшим, хотя сила ветра оставалась той же».

Особенно поразительны картины фигурного свечения моря, когда на воде, быстро сменяя друг друга, образуются разной формы световые фигуры — полосы, круги, крутящиеся колеса. Классическое описание свечения моря принадлежит военно-морскому врачу русского флота Ф. Д. Дербеку. В 1909 г. на борту парохода «Охотск» в Охотском море он записал: «Температура воды 9°, глубина около 350 м. Весь вечер 22 августа и ночью был мертвый штиль. Уже с наступлением темноты замечалось очень сильное свечение моря, обычно наблюдаемого характера: в местах, где при ходе судна происходило наибольшее движение воды, появлялось яркое свечение. Световые волны тянулись от носа, теряя силу своего света по мере удаления от судна. Очень яркие светящиеся полосы шли вдоль бортов, сильно обросших водорослями, благодаря которым при ходе судна движение в прилегающих слоях воды было очень значительное. На общем фоне этих ярких полос постоянно вспыхивали и через 2—3 сек. опять меркли ярко светящиеся звездочки разной величины. Наиболее интенсивный свет получался под кормой от движения винта. К такому часто наблюдаемому свечению ночью присоединялось свечение совершению другого характера, поражавшее наблюдателя своим великолепием. Внезапно в 11 час. вечера под кормой вспыхнул на воде необыкновенно яркий зеленовато-белый свет, который быстро охватывал все большую поверхность воды сначала у кормы, а затем эта ярко светящаяся поверхность быстро увеличивалась, подвигаясь вперед, и, наконец, окружала все судно. Имея корабль в центре, эта ярко освещенная поверхность, принявшая в конце корцов форму овала, двигалась с ним -некоторое время вперед, а затем, постепенно отделяясь от него, самостоятельно плыла или в сторону, или вперед, опережая судно. Резко очерченное светящееся пятно удалялось очень быстро от судна и в 2—3 мин. достигало горизонта, светилось там в виде яркой светлой полосы, давая отблеск на облака. Получалось полное впечатление, что вдали на берегу находится город, освещенный электрическим светом, отблеск которого в виде зарева распространяется на облаках. Были такие моменты, когда эти описанные отдельные фазисы зарождения световых пятен, их отделение от корабля и дальнейшее самостоятельное движение к горизонту можно было наблюдать одновременно: одно пятно появилось под кормой, другое уже отделялось от судна, третье плыло в некотором расстоянии от него, а четвертое уже освещало горизонт». (Ф. Д. Дербеп. Наблюдения за свечением Охотского моря.— Еже¬годник Зоологического музея, т. 14, 1909.)

Приведем несколько судовых наблюдений в изложении Н. И. Тарасова: «Пароход «Чак Сапг» 1 ноября 1926 г. в Сиамском заливе (10° 16' с. гл., 102° 12'в. д.) пересек множество вытянутых по долготе светящихся параллельных полос шириной 1,5 м, отстоявших друг от друга на 4—5 м. Пароход шел. 11-узловым ходом и пересекал в одну минуту около 85 таких полос. В этих полосах были видны пятна более сильного свечения, диаметром не более 1 м, напоминавшие гроздья ярких звезд, которыми судно освещалось так, как если бы на него светила яркая луна. Пятна отстояли одно от другого метра на четыре и занимали область около двух квадратных миль. Явление длилось около трех с половиной минут. Носовая волна освещалась только тогда, когда ее пересекала очередная светящаяся полоса. Очевидно, форштевень судна проходил тогда через места, богатые светящимися организмами». ( Я. И. Тарасов, Свечение моря. М., Изд-во АН СССР, 1956)

«С парохода «Роторуа» 19 марта 1930 г. на 34°12' с. ш. и 150°54' з. д. наблюдали длинные, необычайно ярко светившиеся полосы шириной около 5 м, отстоявшие одна от другой метров на 30 и тянувшиеся с ВСВ па ЗЮЗ на всем видимом пространстве. Между полосами попадались очень сильно светящиеся пятна, напоминавшие па некотором расстоянии огни большого пассажирского парохода. «Роторуа» прошел среди этих полос около 2,5 миль. Затем полосы исчезли так же внезапно, как и появились, а кормовой след светился ярко-зеленым светом на протяжении еще более мили».

Особой яркости достигает свечение моря при цунами — громадных волнах, вызываемых землетрясениями в приморских районах или под дном моря, распространяющихся со скоростью в сотни километров в час. Приближаясь к суше, такие волны вызывают сначала необычный отлив, при котором море у пологих берегов может отступать на километры, затем вода возвращается громадной волной, достигающей в высоту десятков метров. Удар такой волны сметает все на своем пути. Автору довелось видеть последствия катастрофического действия цунами, разрушившего г. Хило на о-ве Гаваи: железобетонные конструкции многоэтажных зданий были разбросаны и скручены спиралями. Естественно, что такие мощные потрясения вызывают возбуждение и световой отклик массы живых излучателей. Действительно, многие наблюдатели сообщают о необычайно ярком и длительном свечении моря, предупреждающем за несколько десятков секунд приход волны цунами. Ярким светом полыхает обнаженное дно. По расчету японского исследователя Т. Терада, цунами 3 марта 1933 г. вызвало световую вспышку с силой света, эквивалентной 0,5 млн. свечей, на полосе берега длиной всего в 5 км. Не оставляет равнодушными это прекрасное явление природы и ученых-океанологов, для которых бессонные вахты на палубах экспедиционных судов в долгие тропические ночи не романтический эпизод, а рабочие, порой однообразные, утомительные будни. Вот как описывает свечение в Индийском океане морской биолог Н. Г. Виноградова: «Нам неоднократно приходилось работать в ночные часы во время экспедиции «Витязя» в Индийском океане. Большие планктонные сети, приходившие из глубины моря, часто бывали похожи на мерцающие голубоватым пламенем большие конусы, а куты их, в которых скапливается морской планктон, напоминали какие-то волшебные фонари, дающие такой яркий свет, что при нем вполне можно было читать. Вода стекала с сетей и рук, падала на палубу огненными каплями». (Н. Г. Виноградова. Жизнь животных, т.2. М., «Просвещение», 1968, с.362). Все эти примеры, взятые из художественной и специальной литературы, не только дают представление о необычайной силе и красочности свечения моря, но и позволяют установить некоторые его характерные особенности. Первая и основная особенность — свечепние моря почти всегда возникает не самостоятельно, а возбуждается какой-либо внешней причиной — приходом цунами, волнением поверхности моря, ударами прибоя о берег. Движение судна в воде, содержащей способные к свечению организмы, оставляет длинный светящийся след. Автору приходилось наблюдать в безлунную штилевую погоду в тропическом океане световой след за стремительно проносящимися меч-рыбами и тунцами. Светящиеся следы оставляют торпеды и подводные лодки. В подходящих условиях след тянется и за обычной гребной лодкой, а с весел падают огненные капли, и от их ударов расходятся по воде светящиеся круги. Вооружившись маской и наблюдая ночью под водой движения пловца, можно видеть великолепную, почти мистическую картину — тело человека окружено сиянием, и каждое его движение усиливает светящийся ореол, от которого отрываются и гаснут в черной воде яркие искры. Наиболее загадочные проявления свечения -— сложные, разом вспыхивающие и гаснущие фигуры, крутящиеся колеса, клубящиеся облака.

С парохода «Бинтанг» 18—19 июня 1909 г. в Малакском проливе (па 3'°20' с. ш. и 100°20' в. д.) наблюдались волны света, шедшие с запада на восток. Постепенно они приняли форму длинных лучей, исходящих из общего центра на горизонте или за ним, и вращались по часовой стрелке, причем лучи были не прямые, а вогнутые с той стороны, куда вращались. Вся система лучей двигалась, уменьшая скорость вращения, и, наконец, исчезла. Это явление продолжалось минут 15, напоминая собой проблесковый огонь маяка. Система была вполне правильной, границ ее нельзя было рассмотреть, ширина лучей при соприкосновении достигала примерно 2 м, темновые промежутки были вдвое шире. Свечение было заметно в воде и вне лучей. Большие пятна этого свечения вспыхивали, когда их задевал луч. Когда явление наблюдали прямо перед носом корабля, один луч следовал за другим через секунду. После исчезновения лучей вспышки пятен свечения в течение некоторого времени еще оставались регулярными, как будто через них проходили ставшие невидимыми лучи.

Наибольшее число описаний вращающихся световых колес приходится на Андаманское море. С парохода «Тальма» 28 декабря 1929 г. (на 14°15' с. ш. и 96°41' в. д.) при глубине места около 90 м наблюдали явление, напоминающее подводные вспышки молний, свет которых затем превращался в правильные изогнутые лучи, подобные спицам колеса, достигавшим у судна ширины около 10 м и вращавшимся против часовой стрелки. со скоростью прохождения одного луча в секунду. Казалось, что невидимый центр вращения системы находится милях в пяти от судна, причем лучи были более яркими и ослепительными с той стороны судна, где находился этот центр. Все явление продолжалось минут 15.

В последнее время для этих поражающих воображение световых картин найдено убедительное объяснение. Их связывают с неоднородностью течений и вертикальны¬ми выбросами глубинных од, внутренними волнами или землетрясениями под дном моря, гидравлические удары которых передаются в толщу воды. Словом, для развития картины свечения недостаточно присутствия способных к излучению организмов, нужен еще внешний возбуждающий фактор, который заставил бы их светить.

Вторая существенная особенность свечения моря — его непостоянство. Свечение может быть сильным в одних районах моря и почти отсутствовать в других, появляться в определенное время года и исчезать в другое. Оно зависит от сочетания множества переменных факторов — состояния поверхности моря, фазы лупы, течений и многого другого. Одиночные светящиеся организмы встречаются в море почти всегда. В темную ночь их вспышки, видимые в кормовой струе, можно сосчитать. Но картины интенсивного свечения удается увидеть нечасто, а чудесные спектакли природы с фигурным свечением видели далеко по все моряки. Недаром судоводители считают нужным записывать их в вахтенном журнале как необычное явление, встреченное в море. Автор этой книги не один год специально занимается изучением свечения моря. Однако ему еще не посчастливилось увидеть эти сложные световые картины.

Легко понять, как затрудняют эти два обстоятельства — непостоянство свечения и его зависимость от внешнего возбуждения — выполнение измерений и получение сопоставимых количественных данных, с которых должно начинаться всякое научное исследование. Стремясь преодолеть эти трудности, Н. И. Тарасов разработал стандартизованную методику наблюдения свечения моря невооруженным глазом, которая в 1948 г. была включена Главным управлением гидрометеорологической службы в «Наставления гидрометеорологическим станциям и постам», и предложил шкалу, облегчающую сопоставление наблюдений (см. стр. 76).

В' этой таблице дана классификация и шкала балльности свечения, позволяющая несколько уменьшить субъективность оценки наблюдаемого явления.

Собрав все данные по встречаемости свечения (главным образом судовые наблюдения), удалось построить для наиболее посещаемых районов океана карты свечения. Такие атласы публиковались для западной половины Тихого океана, для Атлантики, Аравийского моря и: для всего Мирового океана. Карта позволяет указать несколько районов с наиболее регулярной встречаемостью свечения. К таким районам можно отнести Аравийское море, северную часть Индийского океана и экваториальную Атлантику. Вместе с тем карта показывает, что этому методу свойствен недостаток, связанный с различной посещаемостью судами разных районов океана. Все районы, где часто наблюдается свечение, лежат вблизи рекомендованных курсов. Редко посещается громадная акватория восточной части Тихого океана, нет никаких сведений об антарктических и арктических водах, хотя, по одиночным наблюдениям, лед может светиться не менее интенсивно, чем воды океана в тропических районах.

Шкала интенсивности свечения моря
Балл
Свечение
искрящееся
молочное
Крупных организмов
0
Свечение заметно на штилевом море только при механическом возбуждении    
1
Свечение едва заметно (усиливается от механического возбуждения) Свечение едва заметно (не усиливается от механического возбуждения) Светятся единичные (на 1 м2) организмы ф 10 см
2
Свечение заметно сразу, но только на урезе воды и на гребнях ветровых вола Легкое, но сразу различимое свечение (не усиливающееся от механического возбуждения) Светятся десятки (на 1 м2) организмов 0 10 см или единичные (на 1 м2) ф 10 см
3
Свечение хорошо заметно. Светятся валы прибоя, ветровые волны и зыбь; в темную беззвездную ночь обрисовываются очертания неподвижных предметов на воде (камней, лодок па якоре и т.. п.) Умеренное (хорошо различимое) свечение, не усиливающееся от механическoгo возбуждения Светятся сотни (на 1 м2) организмов ф 10 см или десятки (на 1 м2) ф 10 см
4
Свечение исключительно сильное; светятся не только крупные волны, но и вторичные мелкие волны на их поверхности или при спокойном море малейшая рябь на воде — «море сияет» Сильное свечение, не усиливающееся от механического возбуждения Светятся сплошные (обычно в виде пятен или полос) скопления организмов Ф1—3 и до десятков сантиметров


Составлением карт встречаемости свечения и оценкой его характера по шкале в сущности исчерпываются возможности визуальных наблюдений свечения моря. Новый этап изучения этого явления начался с того времени (вторая половина 50-х годов нашего века), когда ученые перешли к его инструментальному измерению. Не будет преувеличением сказать, что за последние 20 лет о свечении моря удалось узнать больше, чем за всю предыдущую историю его наблюдений. Наша книга посвящена именно этому периоду. О визуальных наблюдениях мы рассказали кратко, чтобы дать представление о самом явлении в том виде, в каком оно предстает глазу наблюдателя. Читателя, заинтересовавшегося подробностями этого периода, отсылаем к работе Н. И. Тарасова (1956).

© И.И.Гительзон. Живой свет океана. М:Наука, 1976
.: Вернуться в документ Основы биолюминесценции :: Вернуться в меню Документов :.
 

Laboratory of Bacterial Bioluminescence © 2004-2013
This site is supported by a grant № 05-07-90157b from the Russian Foundation for Basic Researches
Insitute of Biophysics SB RAS

Яндекс цитирования