Светомаскировка в глубинах: зачем акула-фонарь сама себя подсвечивает?

В тёмных водах глубокого океана, куда солнечный свет почти не проникает, живёт удивительный хищник — акула-фонарь (Etmopterus). Она излучает мягкий голубовато-зеленый свет, и это не просто свечение, а элемент сложной биологической маскировки, который позволяет ей практически исчезать в темноте.

Что за акула-фонарь?

Акула-фонарь (Etmopterus), один из представителей семейства Etmopteridae, — небольшая глубоководная акула.

В среднем её длина составляет от 20 до 50 см, хотя встречаются и более крупные особи. Тело стройное, тёмное, с мелкой чешуёй, а на брюхе и боках расположены фотофоры — органы, излучающие свет.

Обитает в глубоких водах Атлантики, Индийского и Тихого океанов, на глубинах от 200 до 1500 метров. Предпочитает холодные и тёмные зоны, где почти нет солнечного света. Рацион питания в основном состоит из мелкой рыбы и ракообразных.

Маскировка через контр-иллюминацию

Главный секрет невидимости акул-фонарей называется контр-иллюминацией. Их брюхо подсвечивается так, чтобы совпадать с тем слабым светом, который проникает сверху. Благодаря этому животное почти не выделяется на фоне воды, и для добычи или хищников, смотрящих снизу, его силуэт становится едва заметным.

В результате наблюдений за акулами-фонарями учёные из Университета Лувена под руководством Жереми Маллефе в исследовании установили, что свечение регулируется гормонами, а не напрямую нервной системой. Мелатонин и пролактин усиливают свет, тогда как гормоны α-MSH (отвечает за распределение пигмента в коже) и АКТГ — адренокортикотропный гормон, запускающий стрессовые реакции — его приглушают. Таким образом акула может подстраивать яркость свечения под условия окружающей среды.

Фотофоры: биологические прожекторы на коже

Свечение возникает в специальных органах — фотофорах. В исследовании группы ученых из Гента (Бельгия, 2017) было показано, что каждый фотофор устроен как мини-прожектор: внутри находятся клетки, где генерируется свет, вокруг — слой пигмента, а сверху — прозрачная ткань, действующая как линза. Такая конструкция позволяет акуле управлять направлением и интенсивностью света, делая маскировку особенно точной.

Химия холодного света

Свет акулы-фонарей — результат биохимической реакции, называемой биолюминесценцией.

Внутри специализированных световых органов — фотофоров — содержится вещество коэлентеразин, которое является разновидностью люциферина. А люциферин — это, по сути, «горючее» или светообразующая молекула, которая под воздействием кислорода срабатывает благодаря ключевому ферменту люцифераза.

Этот фермент необходим для того, чтобы запустить и ускорить реакцию, которая преобразует химическую энергию в холодный свет, почти не выделяя тепла. Тип люциферазы также определяет цвет свечения, который у этих глубоководных хищников настроен на синий или сине-зеленый спектр для лучшей маскировки в воде.

В исследовании бельгийских биохимиков показано, что реакция работает с высокой точностью и зависит от состояния организма, а свет при этом остаётся холодным и безопасным для тканей.

Тонкая настройка света

Кроме химии, у акул-фонарей есть биологическая «диафрагма» (iris-like structure), которая позволяет изменять интенсивность свечения. Исследование команды из Гента показало, что пигментные клетки фотофора могут сужать или расширять световое «окно». Гормоны напрямую регулируют эту структуру, а оксид азота действует как модератор, усиливая или ослабляя свечение в зависимости от состояния организма и освещения.

Итог: Свет как стратегия выживания

Для глубоководного хищника свечение — не декоративный эффект. Оно помогает скрываться от более крупных хищников, подкрадываться к добыче и, возможно, служит элементом коммуникации.

В мире без света биолюминесценция становится ключевым инструментом выживания. Акула-фонарь демонстрирует, как эволюция создаёт сложные «оптические технологии»: свечение регулируется гормонами, микрооптическими структурами и биохимией. Изучение этих организмов позволяет понять, как живые системы адаптируются к экстремальным условиям, где привычные законы света перестают работать.