Asiaan liittyvä sisältö
- Täysikuu saattaa unohtaa tämän vuoden Geminid Meteor -suihkun häikäisyn - mutta voit silti saada välähdyksen
- 68 vuoden suurin supermoon jättää sinut ”Moonstruckiksi”
- Valokuvat harvinaisesta supermoonista / kuunpimenemisestä lähentymisestä eivät petä
Yhden vuoden marraskuun yönä täysikuun alla yli 130 korallilajia kutee samanaikaisesti Australian Suuren Valliriutan alueella. Jotkut korallit pilaavat siemennesteitä, paistavat kuin vedenalaiset tulivuoret. Toiset tuottavat munia. Mutta suurin osa vapauttaa sekä munat että siittiöt, jotka on pakattu yhteen pyöreinä, kelluvina kimppuina niin pieninä kuin pippurina ja punastuneena vaaleanpunaisena, oranssina ja keltaisena.
Aluksi paketit odottavat korallien huulilla. Sitten, upeaan yhteensovittamiseen, lukuisat korallit menettävät siemenensä, joka leijuu hetkellisesti vanhempiensa yläpuolelle ja säilyttää riutan muodon poreilevassa kaikuessa. Vähitellen niput ajautuvat kohti taivasta.
Ensimmäinen kerta meribiologi Oren Levy todisti tätä ilmiötä vuonna 2005, hän oli lähellä Heron Islandia, Australian itärannikon lähellä. Kaloja, merimatoja ja erilaisia saalistamattomia selkärangattomia vetoketjui veden läpi ruokkien korallikonfettiä, jotka nousivat hitaasti riutalta valtavissa määrin. "Se on kuin koko valtameri herää", sanoo Levy, joka johtaa nyt meriekologian tutkimusryhmää Bar Ilan -yliopistossa Israelissa. "Voit katsella videoita, voit kuulla siitä, mutta kun olet todella keskellä planeetan suurinta orgiaa, ei ole mitään muuta."
Korallien lisääntyminen jatkuu edelleen Suuren Valliriutan alueella, vaikka ilmastonmuutoksen tuhoilta päässeet leikkeet kutistuvat nopeasti. Uimalla lähellä meren pintaa, joka ikimuistoinen yö 12 vuotta sitten, Levy kohtasi tiheitä vaaleanpunaisia mattoja, joissa oli kertyviä munia ja siittiöitä. Siellä, kuuvalossa kastettuna, eri pesäkkeistä peräisin olevat sukusolut alkoivat sulautua ja muodostaa vapaasti uivia toukkia, jotka lopulta asettuvat merenpohjaan, silmuun ja rakentavat uusia korallilinnoitteita - prosessi, joka on nyt tärkeämpi kuin koskaan.
Kuu ei ole ainoa ympäristönäkökohta, jota korallit käyttävät seksuaalisen synkronian aikaansaamiseen niin laajassa mittakaavassa; myös veden lämpötilalla ja päivän pituudella on merkitystä. Kuun läsnäolo näyttää kuitenkin olevan ratkaisevan tärkeä. Jos taivas on liian pilvinen ja kuu peitetty, korallit eivät usein kutu. Joskus ne viivästyvät seuraavaan täysikuuhun. Tutkimuksissaan Levy ja hänen kollegansa paljastivat, että korallien lisäksi valoherkät neuronit on viritetty kuutamon hämärän siniselle aallonpituudelle, heillä on myös geenejä, jotka muuttavat aktiivisuustasoaan synkronoituna vahautuvan ja katoavan kuun kanssa sääteleen jäljentäminen.
Tutkijat ovat jo vuosisatojen ajan tienneet, että kuu muuttaa maan ekosysteemejä painovoiman kautta. Kuu pyörii planeettamme ympäri ja vääntää avaruusaikaa. Kuu myötävaikuttaa valtamerien monimutkaiseen vääristämiseen tuottaen kaksoismurtumia, joita kutsumme vuorovesiin. Päivittäinen avioliitto sekä maan ja meren erottaminen puolestaan muuttaa lukuisten lajien kotejen topografian ja niiden pääsyn ruokaan, suojaan ja toisiinsa.
Kuu myös vakauttaa maan ilmastoa. Maapallolla ei ole täydellistä asentoa; se on kallistettu napa-akseliaan pitkin kiertäen aurinkoa noin 23 asteen kulmassa. Kuu toimii ankkurina, estäen maata muuttamasta akselin kallistustaan enemmän kuin astetta tai kahta. Ilman kuuta planeettamme heiluu todennäköisesti kuin dreidel, kallistuen täydet 10 astetta 10 000 vuoden välein ja mahdollisesti värähtelevän globaalia ilmastoa jääkausien ja helvetin kuumuuden välillä, kuten kukaan laji ei ole koskaan kestänyt.
Yhä selvemmäksi käy kuitenkin se, että kuu vaikuttaa elämään myös yllättävämmällä ja hienovaraisemmalla tavalla: valollaan. Suurimmalla osalla organismeista on joukko geneettisesti koodattuja biologisia kelloja, jotka koordinoivat sisäistä fysiologiaa ja ennakoivat ympäristön rytmisiä muutoksia. Näitä kelloja haavoittavat erilaiset vihjeet, joita kutsutaan zeitgebersiksi (ajan antajiksi), kuten valo ja lämpötila.
Auringonvalo on parhaiten tutkittu zeitgeber, mutta osoittautuu, että monille vesieläimille kuuvalo on yhtä tärkeä. Muutaman viime vuoden aikana tutkijat ovat herättäneet pitkään unohdetun uteliaisuuden kuun voimasta manipuloida elämää, elvyttäen tutkimuksia biologian salaisista kuukeloista.
Korallit, kuten nämä matalat staghorn-korallit Suurella Valliriutalla, kovetetaan kutemaan täysikuun aikana. (Andre Seale / Alamy) Muinaisina kuun vaikutus maapallon elämään oli intuitiivinen - ja sitä juhlittiin. Esivanhempamme kunnioittivat kuuta yhtä suurena kuin aurinko, dynaaminen ajan allekirjoitus ja voimakas hedelmällisyyden lähde.
"Aika oli ensin laskettu lunationin avulla, ja jokainen tärkeä seremonia tapahtui tietyssä kuun vaiheessa", kirjoitti englantilainen klassikko Robert Graves Kreikan myytteissä . Ranskan kalliosuojasta löydetty 25 000 vuotta vanha kalkkikiviveistos kuvaa raskaana olevaa naista, jolla on piisonin torvi puolikuun kuun kanssa ja 13 pientä lovea - mahdollinen paeaninen lisääntymis- ja kuunsykliin. Ja jotkut aikaisissa meso-amerikkalaisissa kulttuureissa näyttivät uskovan, että kuun jumaluus kontrolloi seksuaalisuutta, kasvua, sateita ja satojen kypsymistä.
Viime aikoina kuun merkitys maapallon olennoille on varjostettu elämän suurella aurinkokoneella. Auringonvalo on näyttävän kirkasta, tuntuvasti kuumaa, rohkeaa ja tyhjää; vankkumaton seuralainen monille herätystunneille. Kuu on spektri ja vaikeasti saavutettavissa; tartumme sen tyypillisesti välähdyksissä, osittaisena profiilina, valkoisen tahran pimeässä tai kimaltelevissa suluissa.
Auringonvalo paistaa maaperän, taivuttaa kukinpäät, vetää vettä meristä. Kuunvalo näyttää yksinkertaisesti laskeutuvan, kunnioittaen käymään illalla. Ymmärrämme auringon edelleen suurena toimittajana - fotosynteesin uunina -, mutta kuu on tullut enemmän kuin mystisen ja okkultisen mielialan valaistus; enemmän kuin henkimaailman kuin oman oman symboli. ”Kuun valossa on jotain ahdistavaa; sillä on kaikki ruumiillisen sielun turhauttavuus ja jotain sen käsittämättömästä mysteeristä ”, kirjoitti Joseph Conrad lordi Jimissä . Auringon valtava voima Maan ja sen olentojen yli on tieteellinen tosiasia; Kuun omistaminen yhtä suurella voimalla on omaksua satuja ja haamutarinoita.
Ehkä tällaisten puolueellisuuksien vuoksi tiedemiehet ovat viime vuosikymmenien ajan olleet paljon kiinnostuneempia maallisen elämän suhteista auringoon kuin sen mahdollisesta vuorovaikutuksesta kuun kanssa. Tämä ero lisääntyi 1970-luvun ja 80-luvun ympäri löydettäessä vuorokausipäiviä - geenien, proteiinien ja hermosolujen auringon synkronisoimia verkkoja - kärpäsiin, jyrsijöihin ja muihin laboratorioeläimiin. Itse luonto on ollut paljon puolueettomampi, etenkin valtamereissä, joissa elämä ensin kehittyi. Lukuisat merieläimet liikkuvat myös ajoissa yö hopean heilurin kanssa.
**********
Usein kuunvalo - vuorovesistä riippumatta - merkitsee koko laajuisen lisääntymismaratonin alkamista. Synkronoimalla nämä orgiat tiettyihin kuun vaiheisiin - joka on yksi luonnon näkyvimmistä ja luotettavimmista aikarekistereistä - eläimet lisäävät mahdollisuuksiaan löytää toveri ja hukuttaa opportunistiset saalistajat pelkän määränsä kanssa.
Tiettyjen kuun vaiheiden aikana Sesarma- rapuja Japanissa kulkevat yhdessä vuorenrinteiden yli merelle virtaavia jokia kohti, missä ne vapauttavat munansa ja sperman. Joulusaaren rapujen vuosittaiset muuttoliikkeet, jotka liikkuvat karmiinpunan aalloilla metsästä merelle parittuakseen ja muniakseen, näyttävät myös olevan yhteydessä kuunvalon muutosintensiteettiin. Kuunvalo jopa terävöittää hevosenkengän rapujen näköterävyyttä, jotka tulevat maihin tietyinä iltaisin pariutumaan. Samoin tutkimukset viittaavat siihen, että kuun hehku on yksi trooppisen kanin kalojen synkronisen kutun ympäristön laukaisevista tekijöistä. Kuunvalo todennäköisesti lisää gonadotropiinihormonin tuotantoa näissä kaloissa, mikä edistää sukusolujen kypsymistä.
Bobtail-kalmarit hoitavat kudoksissaan bioluminesoivia bakteereja. Pohjalta katsottuna hehkuvat pääjalkaiset matkia kuuta. (FLPA / Alamy) Neurobiologi Kristin Tessmar-Raible ja hänen kollegansa julkaisivat vuonna 2013 eräitä mielenkiintoisimpia todisteita valtameren olennon molekyylisestä kuunkellosta. He tutkivat merikirjasmatoa Platynereis dumerilii, joka näyttää olevan meripihkan simpukka, jossa on pienet sulkaiset airot, jotka käyttävät vartaloaan. Harjasmato elää luonnossa levällä ja kivillä, pyörittäen silkkiputkia suojaan.
Lukeessaan 1950- ja 60-luvuista tehtyjä tutkimuksia Tessmar-Raible oppi, että eräät villikouristen matopopulaatiot saavuttavat maksimaalisen sukupuolikypsyyden heti uudenkuun jälkeen, uimalla merenpintaan ja pyörittelemällä ympyröinä eräänlaisena pyörteisenä dervish-pulssitanssina. Tutkimukset ehdottivat, että muuttuva kuuvalon taso järjesti tämän pariutumisrituaalin. "Aluksi ajattelin, että tämä oli todella hullua biologian suhteen", sanoo Tessmar-Raible, joka toteaa kasvanut kaukana merestä, "mutta sitten aloin puhua meribiologian kollegoiden kanssa ja tajusin, että tämä ei ehkä ole niin. harvinaista.”
Saadaksesi lisätietoja Tessmar-Raible ja hänen kollegansa pitivät harjasmatoja muovikoteloissa ruokkimalla heille pinaattia ja kalaruokaa sekä simuloimalla tyypillisiä ja poikkeavia kuun jaksoja joukolla tavallisia hehkulamppuja ja LED-valoja. Mato, joka on kasvatettu jatkuvassa valossa tai kokonaan kuutumattomissa päivä-yön jaksoissa, ei koskaan osoittanut lisääntymisrytmiä. Mutta matoilla, joita kasvatetaan säännöllisellä yövalaistuksella, synkronoitiin kutemisen rituaalinsa keinotekoisen kuun vaiheisiin.
Kuten aikaisemmissa tutkimuksissa on ehdotettu, Tessmar-Raible löysi valonherkät hermosolut matojen etunaivoista. Ja geneettinen sekvensointi paljasti, että harjasmato on oma versio olennaisista molekyylikellon geeneistä, joita löytyy maahyönteisistä ja selkärankaisista. Tessmar-Raiblen päätelmä on, että matoilla on vankka kuunkello, joka on samanlainen kuin tutumpi auringon synkronoitu vuorokausipäivä. "Tämä on endogeeninen oskillaattori", hän sanoo. "Jotkut kehossa säilyttävät niiden yöllisten valaistusten muistin."
Samankaltaisissa tutkimuksissa Oren Levy ja hänen kollegansa keräsivät elävien korallien palasia Heron Islandin riutalta ja sijoittivat suuriin ulkoakvaarioihin. Jotkut niistä altistettiin ympäröivälle auringonpaisteelle ja kuuvalolle, toiset varjostettiin yöllä kaiken kuuvalon estämiseksi, ja toiset altistettiin himmeää keinotekoista valoa auringonlaskusta keskiyöhön ja pidetään sitten pimeässä auringonnousuun saakka. Joka päivä kahdeksan päivän ajan ennen arvioitua massakuuhintayötä tutkijat keräsivät bittiä koralleja eri akvaarioista ja analysoivat geeniensä aktiivisuutta.
Korallit luonnollisissa olosuhteissa kutevat ennustetulla tavalla ja ekspressoivat monia geenejä vain sukusolujen vapautumisen aikana tai juuri ennen sitä. Korallit, joille tehtiin keinovalo ja joilta puuttui kuutamo, osoittivat epänormaalia geeniekspressiota eivätkä onnistuneet vapauttamaan sukusolujaan.
Hevosenkengän rapuja, jotka kutivat lähellä Harbour Islandia täysikuun seurauksena. (Kansallinen maantieteellinen mainos / Alamy) Muille lajeille kuun valo on tärkeämpi navigointiohje kuin aphrodisiaakki.
Vaeltavan kananlohi ui nopeammin ja matalammassa syvyydessä täysikuun aikana, todennäköisesti siksi, että ne käyttävät sen valoa lodestarina. Albatrossit ja raitioidut leikkausvedet lentävät usein täysikuun alla useammin ja pidempään ajanjaksoiksi, kenties siksi, että ne voivat matkustaa kauemmaksi suurentuneella näköterveydellä tai välttää valheuttavien valtamerten saalistajien, joiden näkökykyä parannetaan kuutamoisilla vesillä, välttämistä. Vastasyntyneet kaninkalat näyttävät olevan riippuvaisia kuun vaiheista turvallisuuden saavuttamiseksi: Päivää ennen vastasuuntaa tai sen aikana, kun meri on pimein, avomerellä syntyneet kaninkalat muuttuvat massalla koralliriuttajen paratiisiin.
Jopa planktoni liikkuu eri tavalla kuun alla. Joka päivä ympäri maailmaa sijaitsevissa valtamereissä plankton uppoaa suurempaan syvyyteen ja nousee jälleen yöllä, todennäköisesti välttäen saalistamista ja ruokintaa matalimmissa vesissä pimeän peitealueella. Tutkijat eivät vieläkään ole varmoja siitä, mikä ajaa tätä päivittäistä rytmiä, mutta aurinkoon synkronoitu biokemiallinen kello on yksi ensisijaisista hypoteeseista. Arktisen talven aikana auringonvalo ei kuitenkaan koskaan pääse valtameren alueille. Äskettäinen tutkimus osoittaa, että tässä jäykässä jatkuvassa hämärässä elävä planktoni luottaa kuuhun.
Jotkut eläimet eivät muutu vain kuun alla; ne muuttuvat kuuhun. Päivän aikana merimurskaa - pilkullinen, maapähkinäkoko pääjalkaisia, jotka liittyvät tomaattisiin kaloihin - hautaavat itsensä hiekkaan levätäkseen ja piiloutuakseen saalistajilta. Yöllä ne ilmaantuvat ruokkumaan katkarapuja ja matoja. Pienet nilviäiset jättäessään merenpohjan ja altistuneet potentiaaliselle vaaralle, peittävät itsensä aivan erilaisessa naamioinnissa.
Bobtail-kalmari on kehittynyt yhdeksi maagisimmista symbiooseista planeetalla. Bioluminessoivat bakteerit elävät kalmarin vaipan kammotun pussin taiteissa, tuottaen valoa, joka vuotaa kalmarin alaosasta. Tähän sisäiseen lyhtyyn kiinnitetty linssi ja värisuodatin - joka tunnetaan nimellä kevyt elin - moduloivat mikrobihehkua matkiakseen kuu- ja tähtivaloa suodattaen veden läpi. Tällä tavalla pyöreä kalmari poistaa oman varjonsa. Sen sijaan, että näkisivät näkyvän kalmarinmuotoisen siluetin, kaikki alhaalta ylös katselevat petoeläimet näkevät vain enemmän kuuvaloa merta. Useat muut lajit - mukaan lukien syvänmeren kalat, äyriäiset ja tosi kalmari - käyttävät samanlaisia vastavalaistusstrategioita.
Kuu on aina ollut samanaikaisesti vieras ja tuttu, turhauttavasti kaukainen, mutta kiusallisesti intiimi. Se on meille lähin ulkomaalainen maailma, joten niin lähellä pidämme sitä "meidän" - satelliittiamme painovoiman alaisena. Kuitenkin suurimman osan ihmiskunnan historiasta kuu oli pohjimmiltaan saavuttamaton, sitä pidettiin eettisenä levynä valtakuntamme ulkopuolella.
Suhteemme kuukauteen historia on ollut aukon kaventamisen historia. 30. marraskuuta 1609 Galileo katsoi kuun kaukoputkensa läpi ja päätteli, että sen pinta ei ollut ”tasaisesti sileä ja täysin pallomainen, kuten lukemattomat filosofit ovat väittäneet siitä ja muista taivaankappaleista, vaan melko epätasaista, karkeaa ja täynnä uppuneita ja kohonneita alueita, kuten laaksoja ja vuoria, jotka peittävät maapallon. ”Lähes neljä vuosisataa myöhemmin laskeuduimme kuuhun ja astuimme ulos avaruusaluksesta karuihin maastoihinsa. Nyt kuka tahansa, jolla on Internet-yhteys, voi tutkia virtuaalisen faksin kuunäkymästä Googlen luvalla.
Mitä enemmän olemme oppineet maasta ja kuusta, sitä lähempänä ne ovat tuntuneet. Tämän planeetan elämän alusta alkaen kuu - tämä aurinkoa luova peili - koskettamatta koskaan meitä, tuottamatta omaa valoa tai lämpöä, muovasi perusteellisesti Maan rytmejä ja sen yhteisiä elämänmuotoja. Kuu, hopeaississamme, oli aina täällä kanssamme, huohottui meressämme, yhdistyi silmissämme, kirjoitettuna planeetan aivan DNA: han.
Aiheeseen liittyviä tarinoita Hakai-lehdestä:
- Elämä vilkkuu pitkää arktista yötä
- Se todella on pieniä asioita elämässä
- Bioluminesenssin salainen historia
