Fyrverkeri av juli kan være storslått, men amerikanere trenger knapt å vente til da for et spektakulært lysshow: verden er konstant glødende, fra havets dyp til gresset under føttene dine på klissete sommernetter. Bioluminescens, produksjon av levende lys gjennom glødende bakterier eller kjemiske reaksjoner, er en av naturens mest mirakuløse skjermer. Og det er overraskende rikelig, etter å ha utviklet seg nesten 30 ganger i marine fisker alene. Men det er noe nysgjerrig på disse naturlige fyrverkeriene: de ser ut til å ha utviklet seg til inneholdte fargekategorier som også tilfeldigvis er ganske patriotiske.
Her er grunnen til at blå, røde og gule har en tendens til å dominere lysspekteret i den naturlige verdenen.
Deep ocean blues
Den kvinnelige fiskedyrfisken kan bære opptil åtte mannlige sportsfiskfisker på kroppen hennes, hvor de går bort til lite mer enn testikler. (Spider.Dog / Flickr) På måneløse netter i noen deler av verden skimrer overflaten av havet med blå blomster av bioluminescerende plankton. Utbredelsen av dette fenomenet øker bare med dybde: over 50 prosent av innbyggerne i dyphavene gløder. Faktisk ligger rundt 80 prosent av verdens verdens bioluminescens under havoverflaten, med tusenvis av arter av fisk, bakterier, alger og ormer som lyser opp dypt nooks og crannies. Til tross for dette mangfoldet, sendes bioluminescensen av havet nesten alltid ut i en nyanse: blå. Hvorfor?
Det viser seg at på grunn av sin mellomliggende bølgelengde, beveger blått lys lengst i vann. Synlige lys med lange bølgelengder (for eksempel rødt) og veldig korte bølgelengder (for eksempel fiolett) blir absorbert raskere og filtrert ut. Dette fenomenet er forresten også grunnen til at havet fremstår som blått. Skinnende i farger av akvamarin er dermed det mest effektive systemet for å tenne vei. "Det har vært litt av en konvergens på blått lys [i marine miljøer], " sier Matthew Davis, en marinbiolog ved St. Cloud University.
Mer enn halvparten av kjente bioluminescerende fiskearter genererer sitt eget lys gjennom indre kjemiske reaksjoner. Resten er avhengige av teamarbeid mellom utleierfisk og en myldrende populasjon av glødende leietaksbakterier som bebor et lett organ på fiskens kropp. I de sistnevnte tilfellene blir fisk født kjedelig og må bli stjerner: når de utvikler seg, inviterer de glødende mikrober fra det omkringliggende vannet inn i kroppene deres, der bakteriene er utstyrt med husly og mat i bytte mot lysarbeidet.
Dette levende lyset tjener forskjellige formål for forskjellige skapninger. For noen er det et kraftig jaktvåpen - en hodelykt som lyser veien for rovfisk. For andre er det et fyrverkeri som er mottakelig for potensielle kamerater.
Den beryktede fiskfisken ser ut til å bruke bioluminescens for begge. Hunnene har slående blå orber som dingler over hodet som neonfiskestenger, lyse nok til å lokke byttedyr opp til det dobbelte av størrelsen inn i tannpussene. Men disse forlokkende lyktene hjelper også håpløse hanner med å lage en fyrstikk. Og mens kvinner er vanskelig å savne, er hann tragisk svak i sammenligning - på flere måter enn en.
Mannfiskfisk er født med ett mål: å finne en kamerat. Som sådan krever de ikke noe lysende tilbehør - bare en skarp luktesans, for å oppdage kvinnelige feromoner og skarpe øyne, for å skimte en potensiell partners artsspesifikke glød. Her er det blå lyset av største betydning: det er artenes beste interesse for hunnen å skinne så lyst som hun kan, og for at hannen skal investere alle ressurser som er mulig i å oppdage den. Som sådan har den mannlige sportsfisken knapt en fordøyelseskanal å snakke om, og ikke noe instinkt for jakten.
Men å finne til og med en knallblå kamerat i et hav av mørke er en skremmende oppgave: opptil 99 prosent av mennene vil dø sultne jomfruer. Det kan være det minste av to ondt. En vellykket mannfiskfisk har bare øyeblikk å feire: i det øyeblikket han berører sin nye brud, blir han knyttet - bokstavelig talt. Kroppen hans begynner raskt å gå i oppløsning, og smelter kjøttet sammen i hennes til de til slutt er en. Til slutt er det lite igjen av hannen, bortsett fra testiklene. En kvinne vil bære oppover av seks hanner på kroppen samtidig som faste salesekker av sæd for senere bruk etter eget skjønn.
Blått lys, ser det ut til, er ikke alltid noe du vil følge.
Lyser opp natten
Brannfly snakker på sine egne språk for lys, hver art bruker en distinkt kode. (Mike Lewinski / Wikicommons) Over vann, der det er rikelig med lys, har ikke bioluminescens samme konkurransefortrinn. Det er langt mindre vanlig å se skapninger som bruker energi på å lage sitt eget lys når miljøet gir det for dem; Det er grunnen til at terrestrisk bioluminescens er teoretisert for å ha utviklet seg mye senere enn marint. Men flere når landsdyr lyser, har de en tendens til å gløde gult eller grønt - og det vil sannsynligvis innta stedet for solnedgangen når skumringen kaster landskapet.
"Naturlig utvalg favoriserer signaler som er lettest å se - med høyest kontrast til omgivelsene, " forklarer University of Florida entomolog Marc Branham.
Mest beryktet er ildfluen (eller lynfeilen, avhengig av hvor du bor), med over 2000 arter som lyser ut sommernetter med blink fra gul-gullgrønn. Det antas at brannflytende bioluminescens har sin opprinnelse som en advarsel til rovdyr: Jeg ser kanskje pen ut, men jeg smaker stygg. Men over tid ble disse skjermene gjenbrukt for romantikk. Det primære ildfelselskjærlighetsspråket er lett, og frieri er en passende prangende prosess. Både hanner og kvinner flimrer, og hver art av ildflue har utviklet en unik kode for å hjelpe potensielle kamerater med å kutte gjennom støyen.
Naturalist Lynn Faust, forfatter av Fireflies, Glow-orms and Lightning Bugs, jobber med “loopy 5” ildfluer, så delvis kallenavnet for sine slående luftedanser. "De kombinerer blitz og glød og løkker og virvler inn i" flash-tog ", sier Faust. “Det må være for å glede damene.” I følge Faust kommer ikke slike komplekse skjermer billig: menn investerer enormt mye arbeid og energi i dem til tross for de svært korte levetidene.
Men noen hanner kan ha utviklet et smart triks for å doble resultatet: å reflektere blitzene på vannmasser som speiler bevegelsene deres, og får dem til å se "supermannlige." Selv om Faust ikke er sikker på om dette er helt forsettlig, er denne arten av ildflue har utviklet seg til å leve nesten utelukkende rundt dammer og myrer.
Med ildfluer skjuler imidlertid skurker seg blant artistene. Kvinnelige Photuris versicolor fireflies, passende kalt femme fatales , vil etterligne lysende kikkinger av andre arter - men når menn nærmer seg forventet sex, blir de fortært i stedet.
Dessverre har de fleste lynfeil større problemer å bekymre deg for. Stadig økende lysforurensning i bysentre rundt om i verden skjuler naturlig bioluminescens, noe som gjør det vanskeligere for glødende skapninger å kommunisere og reprodusere. Faust bekymrer oss for at vi kan se en nedgang i gjennomgripenheten til insektbioluminescens i årene fremover.
Røde lys-distriktet
Langs jernbanenes ormer er prikkede linjer med grønt, noe som gir inntrykk av opplyste vinduer langs siden av et tog (derav navnet deres). Men på toppen av hodet, disse "ormene" sport røde lys som surreptitious lyser banen foran. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Rødt lys er relativt sjelden hos både marine og landlevende skapninger, da disse lengre bølgelengdene kan være for svake for selv menneskelige øyne. Men noen dyr har utnyttet dette faktum. For eksempel i dyphavet har mange fisker mistet evnen til å se rødt. Dette viser seg å være til fordel for arter som ligger lavt i næringskjeden: å pryde skalaene dine med nyanser av rubin betyr å skaffe en kappe usynlighet.
Med mindre, det vil si, du blir jaget av en stoplight losjaw dragonfish. Stoplight-løsknappen - oppkalt etter sin musefelle-aktige myg, som løsner i en stygg grad slik at den kan svelge byttedyr hele - er mesteren av stealth. Men det uhyggelige gliset er ikke engang det mest unike ved denne dyphavsninjaen.
I likhet med mange av naboene produserer startlyset løsblått i utgangspunktet blått lys, i dette tilfellet fra små kjertler under øynene. Men i en fargerik vri er den i stand til å absorbere dette blå lyset til et protein som lyser et subtilt rødt. Etterabsorpsjons- / gjenutslippsprosessen resulterer i noe som ligner "en blacklight som lyser opp en Grateful Dead-plakat, " ifølge biolog Leo Smith, som studerer utviklingen av bioluminescens ved University of Kansas Biodiversity Institute i Lawrence.
I motsetning til de fleste andre dyphavsfisker, er stoplight-løsningen en av få fisker som kan se lange røde bølgelengder ved å produsere et derivat av klorofyll, det lysomdannende pigmentet som vanligvis finnes i planter. I en verden der rødt lys like godt ikke kan være noe lys i det hele tatt, lar denne uvanlige evnen stopplyset løsgjøre sitt bytte uten å oppdage.
Terrestriske skapninger har plukket opp en lignende gimmick. Jernbaneorm (som egentlig ikke er ormer, men larveformen av en type bille) bruker også røde søkelys montert på hodet for å snike seg rundt i skogbunnen. Som landbaserte versjoner av dragonfish bruker de denne private bølgelengden for å bakholde myopisk byttedyr som ørsmå krypskyttere i nattsynsbriller.
Så denne 5. juli, når du opplever fyrverkeri, må du ikke glemme levende lysshow som skjer rundt deg. Og vær også takknemlig for at du ikke blir forfulgt av en stoplight-losjaw.
