(Gruber et al., American Museum of Natural History, 2021) Unter der Meeresoberfläche kann das Leben ein wenig blau werden. Wärmere Farben verblassen schnell, je tiefer man vordringt, so dass nur noch eine spärliche Palette von wenigen kurzen Wellenlängen übrig bleibt, um die Landschaft zu erhellen.
Um im Dunkeln hervorzustechen, haben viele Meerestiere Methoden entwickelt, um ihre Haut und Panzer in Grün-, Gelb- und Rottönen strahlen zu lassen, indem sie kürzere Wellenlängen aufsaugen und sie in einer gestreckteren Form wieder abgeben.
Der Die Tropen sind geradezu überfüllt mit unzähligen Beispielen von Krebstiere , Nacktschnecken , Anemonen , Und Fisch Alle verwenden ihre eigenen Arten biofluoreszierender Pigmente, um stumpfes, altes Aquamarin in etwas zu verwandeln, das sich sehen lässt.
Wenn man sich dem Polarkreis nähert, ist das Leben alles andere als der Freudengarten eines Oktopus. Warum sollte man sich schließlich die Mühe machen, sich schick zu machen, wenn die langen Wintermonate einen sowieso nur in Dunkelheit hüllen?
Der Kurator des American Museum of Natural History, John Sparks, und sein Kollege, der Meeresbiologe David Gruber, fragten sich, ob die langen Tage des Sommers einen Anreiz für arktische Tiere darstellten, die es mit dem Leuchten versuchen wollten.
„Das Lichtregime an den Polen sorgt für Wintermonate mit nahezu völliger Dunkelheit, in denen die Biofluoreszenz nicht funktionsfähig wäre.“ sagt Gruber.
„Aber angesichts der Sommermonate mit der Mitternachtssonne vermuteten wir, dass sie vorhanden sein könnte.“
Eine Expedition in die Küstengewässer Ostgrönlands im Jahr 2019 lieferte eine solide Antwort in Form von zwei jungen Exemplaren bunter Schneckenfische ( Liparis Gibbus ).
Diese kleinen Tiefwassertiere kommen typischerweise im Meer vor schwach beleuchtete Gewässer zwischen 100 und 200 Metern (330 bis 660 Fuß) unter der Oberfläche, um Flohkrebse und Krabben zu fressen.
Unter blauem Licht im Labor leuchteten Exemplare der jungen Schneckenfische in leuchtendem Grün und tiefem Rot, ihre Augen und Körperteile leuchteten auf eine Art und Weise, wie man es noch nie zuvor bei einem arktischen Tier gesehen hatte.
Im folgenden Clip können Sie sich einen davon beim Herumschwimmen ansehen.
Es war das erste Beispiel eines fluoreszierenden arktischen Tieres und bewies, dass lange Nachtperioden kein Hindernis dafür waren, für diejenigen, die sie brauchten, Farbe zu finden.
Das war jedoch nicht die einzige Überraschung.
In den meisten Fällen neigen Meeresfische dazu, nur in einer einzigen Farbe zu fluoreszieren, was für junge Schneckenfische offensichtlich eine Neuigkeit wäre.
(J. Sparks, D. Gruber, P. Kragh)
Ein junger Liparis-Gibbus, abgebildet unter weißem Licht (oben) und unter fluoreszierendem Licht (unten), zeigt rote und grüne Fluoreszenz.
„Insgesamt stellten wir fest, dass Meeresfluoreszenz in der Arktis sowohl bei Wirbellosen als auch bei Wirbeltieren recht selten vorkommt.“ sagt Funken.
„Deshalb waren wir überrascht, dass diese jungen Schneckenfische nicht nur in einer, sondern in zwei verschiedenen Farben hell fluoreszieren, was bei einer einzelnen Art sehr ungewöhnlich ist.“
Zusätzlich zu den bunten Schneckenfischen in den Gewässern Grönlands hat eine separate Expedition vor der Beringstraße vor Little Diomede Island, Alaska, ein erwachsenes Exemplar eines Kelp-Schneckenfischs gefunden ( Wappen ) – eine Art, die eng mit dem Buntschneckenfisch verwandt ist –, bei dem Sparks und Gruber später feststellten, dass er an einigen Stellen und Stellen entlang seines Körpers rote Fluoreszenz aufweist.
Es ist durchaus möglich, dass es in den kalten Tiefen im hohen Norden oder Süden noch mehr Exemplare gibt, deren Fluoreszenz noch nicht erfasst wurde. Weitere Expeditionen und intensivere Suchen könnten dazu führen, dass dieser exklusive Club in Zukunft wächst.
Zwei einzelne Beispiele leuchtender Fische gehen vorerst einfach nicht weit genug, um die Verallgemeinerung zu widerlegen, dass die lange Dunkelheit der Arktis die Biolumineszenz benachteiligt, auch wenn sie die Möglichkeit aufzeigt.
Tatsächlich wurde festgestellt, dass andere Exemplare arktischer Fische, die eng mit fluoreszierenden tropischen Arten wie Skorpionfische und Plattfische verwandt sind, nur sehr schwach (wenn überhaupt) leuchten, was deutlich macht, dass Fluoreszieren für die meisten Lebewesen an den Polen einfach keine lohnende Strategie ist.
Warum genau diese beiden Schneckenfische im krassen Gegensatz zu praktisch allen anderen arktischen Tieren dieses Talent entwickelt haben, ist nicht klar.
Die Manipulation von Licht und Farbe hat im Ozean vielfältige Einsatzmöglichkeiten. von Signalisierung und Kommunikation Zu Schutz des Organismus durch Schwankungen des Sonnenlichts.
In den Zwielichttiefen des Ozeans, Licht erzeugen kann Tieren helfen, sich zu verstecken, Beute anzulocken oder Raubtiere abzulenken.
Wie genau dies alles dem Leben in verschiedenen Meeresökosystemen zugute kommen könnte, ist nur ein weiteres Rätsel, das Biologen lösen müssen.
„Wir konzentrieren unsere Bemühungen jetzt auf die Bestimmung der Funktion der Fluoreszenz bei verschiedenen Fischgruppen, einschließlich Katzenhaien, wo wir gezeigt haben, dass hellgrüne Fluoreszenz den Kontrast in ihrem Pigmentierungsmuster verstärkt, wodurch es für Individuen einfacher wird, einander in der Tiefe zu sehen.“ sagt Funken.
Diese Forschung wurde in der veröffentlicht Amerikanische Museumsnachrichten .