Bunga api keempat-bulan Julai mungkin menakjubkan, tetapi orang Amerika tidak perlu menunggu sehingga untuk menunjukkan cahaya yang luar biasa: dunia sentiasa hangat, dari kedalaman laut ke rumput di bawah kaki anda pada malam musim panas yang melekat. Bioluminescence, pengeluaran cahaya hidup melalui bakteria bersinar atau tindak balas kimia, adalah salah satu paparan paling ajaib alam semula jadi. Dan ia amat mengejutkan, setelah berkembang hampir 30 kali dalam ikan laut sahaja. Tetapi ada sesuatu yang ingin tahu tentang bunga api alam semulajadi ini: mereka nampaknya telah berkembang menjadi kategori warna yang terkandung yang juga menjadi patriotik.
Inilah sebabnya blues, merah dan kuning cenderung menguasai spektrum cahaya dunia semulajadi.
Biru laut dalam
Anglerfish betina boleh membawa sehingga lapan anglerfishes pada badannya, di mana mereka ke mana jauh lebih banyak daripada buah zakar. (Spider.Dog / Flickr) Pada malam tanpa bulan di beberapa bahagian dunia, permukaan laut berkilauan dengan bunga biru plankton bioluminescent. Kelaziman fenomena ini hanya meningkat dengan kedalaman: lebih 50 peratus penduduk laut dalam bersinar. Malah, kira-kira 80 peratus daripada bioluminescence dunia kita terletak di bawah permukaan lautan, dengan beribu-ribu spesies ikan, bakteria, alga dan cacing menerangi nooks dan crannies yang mendalam. Namun walaupun kepelbagaian ini, bioluminescence laut hampir selalu dipancarkan dalam satu warna: biru. Mengapa?
Ternyata, disebabkan oleh panjang gelombang perantaraan, cahaya biru bergerak paling jauh di dalam air. Lampu yang kelihatan dengan panjang gelombang panjang (seperti merah) dan panjang gelombang yang sangat pendek (seperti ungu), diserap dengan lebih cepat dan ditapis. Fenomena ini, secara kebetulan, juga mengapa lautan kelihatan biru. Bersinar dalam warna aquamarine adalah sistem yang paling berkesan untuk menerangi jalan. "Terdapat sedikit penumpuan pada cahaya biru [dalam persekitaran laut], " kata Matthew Davis, seorang ahli biologi marin di Universiti St. Cloud.
Lebih separuh daripada spesis ikan bioluminescent yang diketahui menghasilkan cahaya sendiri melalui tindak balas kimia dalaman. Selebihnya bergantung kepada kerja berpasukan antara ikan tuan tanah dan populasi yang kaya dengan bakteria menyeramkan yang mendiami organ cahaya di tubuh ikan. Dalam kes-kes yang terakhir, ikan dilahirkan membosankan dan mesti menjadi bintang: ketika mereka berkembang, mereka menjemput mikroba bercahaya dari perairan di sekelilingnya ke dalam badan mereka, di mana bakteria disediakan dengan perlindungan dan makanan sebagai pertukaran untuk tenaga kerja cahaya.
Cahaya hidup ini menyediakan pelbagai tujuan untuk makhluk yang berbeza. Bagi sesetengah orang, ia adalah senjata memburu yang berkuasa - lampu depan yang menyala jalan untuk ikan pemangsa. Bagi yang lain, itu adalah iklan yang sesuai untuk calon pasangan.
Anglerfish terkenal kelihatan menggunakan bioluminescence untuk kedua-duanya. Perempuan betina menawan bola biru yang menjulur di atas kepala mereka seperti batang pancing neon, cukup cerah untuk memancing mangsa sehingga dua kali saiz mereka menjadi monyet gigi mereka. Tetapi lampu-lampu tanglung ini turut membantu lelaki malang dalam membuat pertandingan. Dan sementara anglerfish betina sukar dilewatkan, lelaki malang secara perbandingan - dalam banyak cara daripada satu.
Anglerfish lelaki dilahirkan dengan satu matlamat: untuk mencari pasangan. Oleh itu, mereka tidak memerlukan aksesori bercahaya - hanya rasa bau yang berminat, untuk mengesan pheromones wanita, dan mata tajam, untuk melihat cahaya spesifik pasangan spesifik pasangan. Di sini, cahaya biru sangat penting: ia adalah minat terbaik bagi wanita untuk bersinar dengan terang seperti yang dia boleh, dan untuk laki-laki untuk melabur setiap sumber mungkin untuk mengesannya. Oleh itu, anglerfish lelaki hampir tidak mempunyai saluran pencernaan untuk bercakap, dan tidak ada naluri untuk memburu.
Tetapi mencari pasangan biru terang di laut kegelapan adalah tugas yang menakutkan: sehingga 99 peratus lelaki akan mati dara kelaparan. Itu mungkin lebih kurang dua kejahatan. Anglerfish lelaki yang berjaya hanya mempunyai masa untuk meraikan: ketika dia menyentuh pengantin barunya, dia mendapat dilampirkan - secara harfiah. Badannya dengan cepat mula hancur, menggabungkan dagingnya ke dadanya sehingga akhirnya mereka adalah satu. Akhirnya, sedikit ditinggalkan lelaki itu untuk ujiannya. Seorang wanita akan membawa ke atas enam lelaki di atas tubuhnya sekaligus sebagai sperma kekal sperma untuk kegunaan kemudian pada kebijaksanaannya.
Cahaya biru, nampaknya, tidak selalu sesuatu yang anda mahu ikuti.
Lampu malam
Fireflies bercakap dalam bahasa mereka sendiri cahaya, setiap spesies menggunakan kod yang berbeza. (Mike Lewinski / Wikicommons) Di atas air, di mana cahaya berlimpah, bioluminescence tidak mempunyai daya saing yang sama. Ia tidak begitu biasa untuk melihat makhluk membelanjakan tenaga untuk membuat cahaya mereka sendiri apabila persekitaran memberikannya kepada mereka; itulah sebabnya bioluminescence terestrial berteori telah berkembang lebih lewat daripada marin. Tetapi beberapa ketika makhluk tanah menyala, mereka cenderung untuk bercahaya kuning atau hijau - dan ia mungkin mengambil tempat matahari terbenam sebagai titik gelap cengkeram lanskap.
"Pengiktirafan semulajadi pilihan isyarat yang paling mudah dilihat - dengan jumlah kontras tertinggi dengan persekitaran di sekitarnya, " jelas ahli entomologi Universiti Florida, Marc Branham.
Yang paling terkenal ialah kelip-kelip (atau peperangan kilat, bergantung kepada tempat tinggal anda), dengan lebih daripada 2000 spesies yang menerangi malam musim panas dalam kilauan kuning-emas-hijau. Bioluminescence Firefly dipercayai berasal sebagai amaran kepada pemangsa: Saya mungkin kelihatan cantik, tetapi saya rasa busuk. Tetapi dari masa ke masa, paparan ini ditakdirkan untuk cinta. Bahasa cinta utama kunang-kunang adalah cahaya, dan pacaran adalah proses yang mencolok. Kedua-dua lelaki dan perempuan berkelip-kelip, dan setiap spesis kelip-kelip telah berkembang kod unik untuk membantu rakan-rakan berpotensi memotong bunyi bising.
Naturalist Lynn Faust, pengarang Fireflies, Cacing-cacing, dan Lightning Bugs, bekerja dengan kunang-kunang "kunang-kunang", sehingga dijulurkan sebahagiannya untuk tarian udara yang menarik. "Mereka menggabungkan kilauan dan bersinar dan gelung dan berputar ke 'flash flash, '" kata Faust. "Ia mesti menyenangkan para wanita." Menurut Faust, paparan kompleks seperti itu tidak murah: lelaki melabur sejumlah besar tenaga kerja dan tenaga di dalamnya walaupun hidup mereka yang sangat pendek.
Tetapi sesetengah lelaki mungkin telah menimbulkan trik pandai untuk menggandakan keluaran mereka: mencerminkan kelip-kelip mereka pada badan air yang mencerminkan pergerakan mereka, menjadikan mereka kelihatan "super-lelaki." Walaupun Faust tidak pasti sama ada ini sepenuhnya disengajakan, spesies kelip-kelip ini telah berkembang untuk hidup hampir semata-mata di sekitar kolam dan rawa.
Dengan fireflies, bagaimanapun, penjahat menyembunyikan di kalangan seniman. Perempuan Photuris versicolor fireflies, yang sesuai dijuluki femme fatal , akan meniru penipu bercahaya spesies lain - tetapi apabila lelaki mendekati seks menjangkakan, mereka menjadi dibakar sebaliknya.
Malangnya, kebanyakan bug petir mempunyai masalah yang lebih besar untuk dibimbangi. Pencemaran cahaya yang semakin meningkat di pusat-pusat bandar di seluruh dunia mengaburkan bioluminescence semulajadi, menjadikannya lebih sukar bagi makhluk bercahaya untuk berkomunikasi dan menghasilkan semula. Faust bimbang bahawa kita mungkin melihat penurunan dalam penyebaran bioluminesen serangga pada tahun-tahun akan datang.
Daerah lampu merah
Sepanjang badan-badan cacing kereta api berwarna hijau, memberikan kesan tingkap yang menyala di sepanjang kereta api (oleh itu nama mereka). Tetapi di atas kepala mereka, ini "cacing" lampu merah sukan yang diam-diam menyalakan jalan ke depan. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Cahaya merah relatif jarang berlaku di kedua-dua makhluk laut dan makhluk daratan, kerana panjang gelombang yang lebih panjang ini mungkin terlalu redup untuk mata manusia. Tetapi sesetengah haiwan telah mengambil kesempatan terhadap fakta ini. Sebagai contoh, di laut dalam, banyak ikan telah kehilangan keupayaan untuk melihat warna merah. Ini ternyata bekerja untuk memihak spesies rendah pada rantaian makanan: menghiasi skala anda dengan warna rubi bererti memakai jubah yang tidak kelihatan.
Kecuali, iaitu, anda sedang diburu oleh dragonfish lampu stoplight. Lampu stoplight yang diberi nama untuk mousetrap seperti monyet, yang menyegarkan ke gelaran yang tidak sedap sehingga ia boleh menelan mangsa penuh-adalah tuan tersembunyi. Tetapi senyuman yang menakutkan itu bukanlah ciri yang paling unik dari ninja laut dalam ini.
Seperti kebanyakan jirannya, lampu stoplight awalnya menghasilkan cahaya biru, dalam kes ini dari kelenjar kecil di bawah matanya. Tetapi dalam sentuhan yang berwarna-warni, ia dapat menyerap semula cahaya biru ini menjadi protein yang bersinar merah halus. Proses reabsorption / re-emission menghasilkan sesuatu yang serupa dengan "pencahayaan hitam menyoroti poster Mati Mati, " menurut ahli biologi Leo Smith, yang mengkaji evolusi bioluminescence di University of Kansas Biodiversity Institute di Lawrence.
Lebih-lebih lagi, tidak seperti kebanyakan ikan laut dalam yang lain, tongkat lampu stoplight juga merupakan salah satu dari beberapa ikan yang dapat melihat panjang gelombang merah panjang dengan menghasilkan turunan klorofil, pigmen yang menukarkan cahaya yang biasanya terdapat di dalam tumbuhan. Di dunia di mana cahaya merah juga tidak terang sama sekali, keupayaan yang luar biasa ini membolehkan lampu stoplight mengetuk mangsa yang tidak diketahui.
Makhluk-makhluk daratan telah mengambil gimik serupa. Cacing kereta api (yang sebenarnya bukan cacing sama sekali, tetapi bentuk larva sejenis kumbang) juga menggunakan lampu sorot merah yang dipasang di kepala mereka untuk menyelinap di sekitar tingkat hutan. Seperti versi dragonfish yang berasaskan tanah, mereka menggunakan panjang gelombang persendirian ini untuk menyerang mangsa mangsa seperti pemburu kecil dalam gogal penglihatan malam.
Oleh itu, pada 5 Julai ini, apabila anda mengalami pengeluaran bunga api, jangan lupa menunjukkan cahaya hidup yang berlaku di sekeliling anda. Dan juga, bersyukurlah anda tidak terikat dengan lampu stoplight.
