Столетиями моряки наблюдали необычное зеленое свечение над поверхностью океана. Чаще всего подобные явления наблюдались в тропических морях, то есть в экваториальных широтах. Причина этого феномена известна давно — его вызывают несколько подвидов морских червей. Но о причинах, вызывающих такую реакцию в организмах кишечнополосных, а также механизм процесса свечения стали понятны ученым только сейчас.
Биологи-океанологи из Университета Сан-Диего Дмитрий Дихейн и Майкл Латц уже несколько лет занимаются биофлюоресцирующими морскими созданиями. На протяжении этого времени они доказали, что первоочередное назначение свечения — приманивать потенциальных поклонников. Однако новые исследования обнаружили у природного света морских червей еще одну функцию — защитную реакцию.
Опубликованные учеными в журнале Invertebrate Biology отчеты дают возможность не только узнать больше о повадках этих подводных обитателей и о механизме их свечения, но и заглянуть в молекулярную природу образования света.
"Наше исследование позволяет приблизиться еще на шаг к возможности изолировать протеин, отвечающий за производство света, — рассказывает Дихейн. — Если мы поймем — как можно сохранять органическое свечение на протяжении долгого времени, эти протеины найдут широчайшее применение во многих отраслях биотехнологий — медицине, биоинженерии и других".
Огненные черви Odontosyllis phosphorea, которых исследовали Дихейн и Латц, обитают на небольшой глубине близ побережья в тропических и субтропических морях. Во время летнего периода размножения, известного под названием "роение", женские секреции червей, обладающие зеленым свечением, растворяются в воде и привлекают внимание приморских жителей. Яркий свет привлекает и самцов, которые приплывают и также выделяют в воду секреции с гаметами.
По поведению морских червей в этот период можно сверять часы и календари. Роение происходит один раз в четверть фазы луны и длится один — два дня. Спустя 30-40 минут после заката вода окрашивается в зеленоватое свечение, которое удерживается примерно полчаса. В этот период биологи отловили несколько сотен особей этих простейших и провели над ними ряд лабораторных экспериментов.
Дихейну и Латцу впервые удалось добиться от червей в лабораторных условиях выделения секреции. При этом свечение выделения сохранялось при температурах до -20 Цельсия, однако при их увеличении до уровня, превосходящего естественный для субтропического климата, свет начинает быстро гаснуть. Также биологи обнаружили, что при понижении уровня кислорода яркость протеина не убывает.
На основании опытов ученые сделали заключение о существовании в секреции морских червей "фотопротеина" — вещества, за обнаружение которого в 2008 году японский биолог Осаму Шимомура получил Нобелевскую премию по химии. Теперь исследователи ставят перед собой задачу выделить этот протеин в чистом виде и изучить способы получения его в лабораторных условиях.