Tämä artikkeli on Hakai Magazine -lehdessä, verkkojulkaisussa, joka käsittelee rannikkoekosysteemien tiedettä ja yhteiskuntaa. Lue lisää tällaisia tarinoita osoitteesta hakaimagazine.com.
Kun laskeudun tummiin vesiin, siniset taskulamppuni paljastavat loistavan näytön fluoresoivista väreistä, jotka loistavat joistakin alla olevista korallisista ja merieläimistä. Tavallisesti vaikeasti havaittavissa paljaalla silmällä, tämä salainen, värikäs valonäyttö loistaa yhtä kirkkaasti kuin 80-luvun disko valojeni valossa.
Riuttafluoresenssi tapahtuu, kun erityiset proteiinit absorboivat kudoksissa lyhyemmän aallonpituuden sinisen valon ja reemitioidaan pidempinä aallonpituuksisina vihreinä, punaisina, appelsiineina ja keltaisina. Vaikka valtameri suodattaa luonnollisesti valoa, jättäen vedenalaisen maailman valattuna pääasiassa sinisenä alle 15 metrin säteellä, kameran kiinnityslamppuihin ja taskulamppuihin lisätty tiivistetty sininen valo stimuloi fluoresoivien proteiinien voimakkainta vastetta. Linssien keltaiset keltaiset suodattimet ja sukellusmaski estävät stimuloivan sinisen valon, jolloin pystyn näkemään ja vangitsemaan psykedeelisen spektaakkeen koko laajuus.
Olen kuvannut meren fluoresenssia yli 25 vuotta, kuvannut siitä Punaisesta merestä Filippiineille. Työskentelen aina yöllä, kun fluoresenssi on voimakkaimmin tummaa taustaa vasten.
Meri-fluoresenssi hylättiin kerran ilmiönä, jolla ei ollut biologista toimintaa, mutta tutkijat ympäri maailmaa paljastavat vähitellen sen monimutkaiset roolit. Kaukana biologisesti merkityksettömistä proteiinit ovat ehkä kriittisiä riutan ekosysteemin terveydelle ja sen kyvylle reagoida stressiin.
Fluoresenssista vastaavat valokuva- tai fluoresoivat proteiinit, tunnetaan myös nimellä pigmentit, ovat monipuolisia molekyylejä. Matalassa maassa, jossa auringonsäteet ovat voimakkaita, proteiinit toimivat eräänlaisena aurinkovoidena koralliriutta vähentäen kevyttä stressiä.
Syvempinä, tummempina vesinä, nämä proteiinit tietyntyyppisissä korallissa parantavat sen sijaan valoa. Kaikki korallit elävät symbioosissa levien kanssa, jotka antavat energiaa isännälleen fotosynteesin kautta. Proteiinit auttavat valjastamaan ja suppiloon käytettävissä olevaa valoa varmistaen, että jopa korallin solujen syvällä levät pääsevät siihen.
Suurin osa 83: n salaperäisestä lajista, joiden meribiologi Maarten De Brauwer ja hänen tiiminsä dokumentoivat fluoresoivat, ovat saalistajia, mukaan lukien tassled skorpionikala, joka metsästää pienempiä kaloja ja äyriäisiä. Tämä erityisesti löydettiin Egyptin Punaisesta merestä. (Louise Murray) Korallin tuottaman fluoresoivan proteiinimäärän määrää sen geneettisyys ja kuinka voimakkaasti geenit ilmenevät. "Pigmentin tuotannossa on paljon vaihtelua samojen lajien yksilöiden välillä", selittää Jörg Wiedenmann, Yhdistyneen kuningaskunnan Southamptonin yliopiston koralliriuttalaboratorion johtaja. ”Yksi voi fluoresoida voimakkaasti, kun taas toinen tuottaa vain vähän tai ei lainkaan väriä.” Koralli, jolla on dramaattinen biofluoresenssi, voi kasvaa hitaammin kuin vähemmän värikkäät naapurinsa normaaleissa olosuhteissa, koska se kuluttaa enemmän energiaa tuottaessaan fluoresoivia proteiineja, mutta sillä voi olla etu, kun verotettu auringonvalolla.
Merenfluoresenssi esiintyy monissa meren eliöissä, lauhkeissa ja trooppisissa vesissä. Jos fluoresoivien molekyylien roolit ymmärretään nyt suhteellisen hyvin korallissa, niin ei voida sanoa niiden tarkoituksesta kaloissa. "Mutta on selvää, että fluoresenssilla on tärkeä rooli joidenkin kalojen elämässä", sanoo saksalaisen Tübingenin yliopiston ekologi Nico Michiels ja huomauttaa, että tiedot ovat edelleen rajalliset ja alustavat. Biologit ovat havainneet, että joidenkin kalojen silmissä on keltaisia suodattimia, mikä näyttää tukevan teoriaa, jonka mukaan biofluoresenssi on paljon enemmän kuin melko sivutuote.
Michielsin joukkue kartoitti satoja kalalajeja fluoresenssin varalta ja löysi selkeät kuviot. Pienemmät lajit fluoresoivat todennäköisemmin kuin suuret. Hyvin naamioidun elämäntavan ja kirkkaan fluoresenssin välillä on myös vahva korrelaatio. Kiihdytetyt saalistajat, kuten kivikala ja skorpionikala, ovat hyviä esimerkkejä: Näiden kalojen rikkoutuneet fluoresenssikuviot voivat auttaa niitä sulautumaan fluoresoivaan riuttataustaan. Joillakin lajeilla, joilla miesten ja naisten ulkonäössä on selviä eroja, fluoresenssilla näyttää olevan myös merkitystä seksuaalisen vetovoiman muodossa.
Kouluissa asuvat pienet kalat voivat myös käyttää punaista fluoresenssia silmiensä alueella lyhyen kantaman viestintään. Punainen valo ei kulje kaukana vedenalaisessa tilassa, joten kala, kuten silmäkappale, voi kommunikoida parven sisällä houkuttelematta saalistajia. Karvaisen sammakkokalan, joka on osa merikrottiperhettä, vieheessä on fluoresoivia proteiineja, jotka voivat auttaa houkuttelemaan tahatonta saalista. Ja tutkijat epäilevät, että jotkut kalat säteilevät fluoresenssia siten, että niiden valo heijastaa saaliinsa silmiä, mikä helpottaa mahdollisen aterian löytämistä.
Voimakkaasti naamioituneet lajit luokitellaan usein puutteellisiksi sukupuuttoon sukupuuttoon, koska niitä on niin vaikea löytää. Mutta belgialainen merenbiologi Maarten De Brauwer Yhdistyneen kuningaskunnan Leedsin yliopistosta tutki satoja kaloja Indonesian, Joulusaaren ja Kookossaarten ulkopuolella ja havaitsi, että 87 prosenttia lajeista piti salaperäistä käyttöä fluoresenssina. Inspiroituneena korallitieteilijöiden työstä, jotka ovat käyttäneet sinisiä valoja uusien, hyvin pienten korallikolojen havaitsemiseksi, hän tarkasteli, auttavatko siniset valot tutkijoita paikallistamaan ja laskemaan vaikeasti löydettäviä lajeja, kuten pieni pygmi merihevonen. "Pystyimme löytämään kaksinkertaisen määrän merihevosia, joilla on siniset valot kuin normaaleissa tutkimusolosuhteissa", hän sanoo. "Koska biofluoresenssi on kaikkialla piilevissä lajeissa, sininen valo näyttää olevan erittäin hyödyllinen työkalu sellaisten eläinten tutkimiseen, jotka muutoin jätetään huomiotta."
Meren elämän fluoresenssista on vielä paljon löydettävää, mutta varustaudu sinisellä valolla ja omilla keltaisilla suodattimillasi ja saatat nähdä sen itse.
Pieni lunastussilmukka löytyy pienistä ryhmistä, jotka uivat Acropora- korallin ympärillä ja ravitsevat eläinplanktonia. Kalalla on kirkkaasti fluoresoivat silmät, joiden avulla se voi kommunikoida salaisesti ryhmän muiden jäsenten kanssa. Tämä erityinen goby ui Punaisellamerellä. (Louise Murray) 
Tämän anemonin kirkkaasti fluoresoivat lonkerot Filippiineillä valaisevat sen asukkaalle vaaleanpunaiselle anemonefishille ja voivat houkutella planktonisissa saaliissa anemoneen ruokailla. (Louise Murray) 
Filippiineillä Anilaossa sijaitsevassa koralliriutta laajakulmassa, sinisellä valolla valaistuna yöllä, näkyy fluoresoivia pigmenttejä. Matalassa vedessä kovat korallit fluoresoivat pääasiassa vihreää tai keltaista, kun taas sienet ja pehmeät korallit fluoresoivat usein vaaleanpunaisia ja punaisia. Piikkinahkaiset, kuten tämä höyhentähti, joka ruokkivat virrassa, voivat fluoresoida, mutta syytä, miksi jotkut yksilöt tekevät, ei vielä ole tiedossa. (Louise Murray) 
Koralliriutta dauinissa, Filippiineillä, häikäisee värillä. (Louise Murray) 
Gratsiilisisarkalalla on epätasainen fluoresenssi, joka saattaa auttaa se sulautumaan hajanaiseen taustaan, missä se on odottamassa pienten saaliskalan menemistä. Valokuvattu Apo Islandilla, Filippiineillä. (Louise Murray) 
Putkilinokot makaavat haudattuna hiekan alle päivän aikana. Niitä on vaikea valokuvata, koska ne ovat sekä herkkiä valolle että lähestyvän sukeltajan paineaalloille. Tämän kuvan voimakkain vihreä fluoresenssi ympäröi olennon suuhun, mutta sen pistävät lonkerot urheilevat vihreitä pisteitä, jotka voivat houkutella sen planktonista saalista. Valokuvannut Apo Island. (Louise Murray) 
Sininen meritähti, joka ei ole fluoresoiva, sijaitsee kirkkaan vihreän ja keltaisen kovan korallin päällä Dauinin riutta. (Louise Murray) 
Miksi tämän Nembrotha kubaryana nudibranch -fluoresenssin rinnoforeja, kiiltoaukkoja, suuosia ja marginaalia ei tunneta, mutta pigmentit saattavat toimia mainostamaan sen myrkyllisyyttä mahdollisille saalistajille. Valokuvannut Dauinissa. (Louise Murray) 
Dauinissa on kirkkaanvärisen vihreän ja violetin fluoresoivan kovan korallin pinnalla erottuva kyykky hummeri, joka saa kiinni merimatoja ja kalan toukkia. (Louise Murray) 
Anemone-lonkerojen elävä fluoresenssi erottuu Dauinin tummia vulkaanista hiekkaa vasten. (Louise Murray) 
Haastavaa merihevosta löytyy usein häntä käärittynä sienien tai levien kasvuun. Tämä henkilö, joka on kuvattu Lembehin salmassa, Indonesiassa, fluoresoi punaisena yöllä metsästettäessä. Kaikki ihmiset eivät fluoresoivat. (Louise Murray) 
Tämän korallin vaaleanpunaiset kärjet polyypit Dauinissa ulottuvat yöllä planktonin saaliiksi täydentämään sokereita, joita koralli saa sen kudosten sisällä elävistä fotosynteettisistä levistä. (Louise Murray)
