https://frosthead.com

Sådan indstiller måneskin naturens rytmer


Relateret indhold

  • Fullmånen kan slukke blændingen af ​​dette års Geminid Meteor-brusebad - men du kan stadig få et glimt
  • Den største supermoon på 68 år vil efterlade dig “Moonstruck”
  • Billederne af den sjældne Supermoon / Lunar Eclipse-konvergens skuffer ikke
Denne artikel er fra Hakai Magazine, en online-publikation om videnskab og samfund i kystøkosystemer. Læs flere historier som dette på hakaimagazine.com.

En novemberaften hvert år, under fuldmånen, gyder flere end 130 arter af koraller samtidig i Australiens Great Barrier Reef. Nogle koraller sprøjter sædceller, som ulder som vulkaner under vandet. Andre producerer æg. Men de fleste frigiver både æg og sæd, pakket sammen i runde, spændende bundter så små som peberkorn og rødmede i nuancer af lyserød, orange og gul.

Først venter pakkerne i læberne på koraller. Derefter mister adskillige koraller i enestående unisont deres frø, som øjeblikkeligt svæver over deres forældre og bevarer formen af ​​revet i et brusende ekko. Efterhånden svinger bundterne himmelret.

Første gang marinebiolog Oren Levy var vidne til dette fænomen, i 2005, var han i nærheden af ​​Heron Island, ud for østkysten af ​​Australien. Fisk, marine orme og forskellige rovvirvelløse hvirvelløse dyr spredte sig gennem vandet og fodrede med koralkonfetti, som langsomt steg op fra revet i store mængder. ”Det er som om hele havet vågner op, ” siger Levy, der nu leder et forskningshold for marin økologi ved Bar Ilan Universitet i Israel. "Du kan se videoer, du kan høre om det, men når du faktisk er midt i den største orgie på denne planet, er der intet andet som det."

Koraller fortsætter med at gengive sig i Great Barrier Reef i dag, selvom de sektioner, der er undgået ødelæggelserne af klimaforandringer, hurtigt falder. Svømning tæt på havoverfladen den mindeværdige nat for 12 år siden stødte på Levy tætte lyserøde måtter med ophobning af æg og sæd. Der, gennemvævet i måneskin, begyndte gameter fra forskellige kolonier at smelte sammen og danne frit-svømmende larver, som til sidst ville slå sig ned på havbunden, knoppen og konstruere nye koralcitadeller - en proces, der nu er mere vital end nogensinde.

Månen er ikke det eneste miljømæssige signal, som korallerne bruger for at opnå seksuel synkroni i så massiv skala; vandtemperatur og daglængde betyder også noget. Alligevel synes månens tilstedeværelse at være afgørende. Hvis himlen er for overskyet, og månen skjules, vil koraller ofte ikke gyde. Nogle gange forsinker de indtil næste fuldmåne. I løbet af deres undersøgelser afslørede Levy og hans kolleger, at ikke kun koraller har lysfølsomme neuroner afstemt til de mørke blå bølgelængder i måneskin, de har også gener, der ændrer deres aktivitetsniveau i synkronisering med den voksende og aftagende måne, der regulerer reproduktion.

Forskere har i århundreder kendt, at månen ændrer Jordens økosystemer gennem tyngdekraften. Mens den snurrer rundt om vores planet og snyder rum-tid, bidrager månen til en kompleks forvrængning af verdenshavene, hvilket producerer tvillingbulinger, vi kalder tidevand. Til gengæld forvandler det daglige ægteskab og adskillelse af land og hav topografien i adskillige artshuse og deres adgang til mad, husly og hinanden.

Månen stabiliserer også Jordens klima. Jorden har ikke perfekt holdning; den er vippet langs sin polare akse og cirkler solen i en vinkel på ca. 23 grader. Månen fungerer som et anker og forhindrer Jorden i at ændre sin aksiale hældning med mere end en grad eller to. Uden månen ville vores planet sandsynligvis vugle omkring som en dreidel, vippe en hel 10 grader hvert 10.000 år og muligvis svinge det globale klima mellem istiden og helvetes varme, som ingen arter nogensinde har udholdt.

Det, der dog bliver mere og mere tydeligt, er, at månen også påvirker livet på en mere overraskende og subtil måde: med sit lys. De fleste organismer har en række genetisk kodede biologiske ure, der koordinerer intern fysiologi og foregribe rytmiske ændringer i miljøet. Disse ure vikles af forskellige miljømæssige signaler kendt som zeitgebere (tidsgivere), såsom lys og temperatur.

Sollys er den bedst studerede zeitgeber, men det viser sig, at for mange vandlevende væsener er måneskin lige så afgørende. I de sidste par år har forskere genopstået en længe forsømt nysgerrighed omkring månens magt til at manipulere livet og genoplive studier af biologiens hemmelige måneklokke.

Koraller, som disse lavvandede staghornkoraller på Great Barrier Reef, cues for at gyde under en fuldmåne. Koraller, som disse lavvandede staghornkoraller på Great Barrier Reef, cues for at gyde under en fuldmåne. (Andre Seale / Alamy)

I antikken blev månens indflydelse på det jordbundne liv intuiseret - og fejret. Vores forfædre holdt æren for månen som lig med solen, en dynamisk signatur af tiden og en potent kilde til frugtbarhed.

”Tid blev først regnet med lunninger, og hver vigtig ceremoni fandt sted i en bestemt fase af månen, ” skrev den engelske klassiker Robert Graves i The Greek Myths . En 25 000 år gammel udskæring i kalksten, der blev opdaget i et klods i hylden i Frankrig, skildrer en gravid kvinde, der holder hvad der ser ud til at være et bisonhorn med slyngen af ​​en halvmåne og 13 små hak - en mulig pean til reproduktions- og månekredsløb. Og nogle tidlige meso-amerikanske kulturer så ud til at tro, at måneguddet kontrollerede seksualitet, vækst, regn og modning af afgrøder.

I nyere tid er månens betydning for Jordens væsener formørket af livets store solmotor. Solen er brændende lys, palpabel varm, fed og umulig; vores standhaftige ledsager i mange af vores vågne timer. Månen er spektral og undvigende; vi fanger det typisk i glimt, i delvis profil, en udtværing af hvidt i mørke eller en glimrende parentes.

Sollys bager jorden, bøjer hovederne af blomster, trækker vand fra havet. Måneskin ser ud til blot at falde ned og tegne sig for at besøge os om aftenen. Vi opfatter stadig solen som den store udbyder - ovnen med fotosyntesen - men månen er blevet mere som stemningsbelysning for det mystiske og okkulte; mere et symbol på åndeverdenen end vores egen. ”Der er noget hjemsøgende i lyset af månen; det har al dispassionateness af en frigivet sjæl og noget af dets ufattelige mysterium, ”skrev Joseph Conrad i Lord Jim . Solens enorme magt over Jorden og dens skabninger er videnskabelig kendsgerning; at give månen lige styrke er at omfavne eventyr og spøgelseshistorier.

Måske med sådanne partier i tankerne, har forskere i de seneste årtier været meget mere interesseret i det jordiske livs forhold til solen end dets potentielle interaktion med månen. Denne forskel udvides omkring 1970'erne og 80'erne med opdagelsen af ​​døgnur - solsynkroniserede netværk af gener, proteiner og neuroner - i fluer, gnavere og andre labdyr. Men naturen i sig selv har været langt mere upartisk, især i verdenshavene, hvor livet først udviklede sig. Talrige havdyr bevæger sig også i tide med nattens sølvpendul.

**********

Ofte signaliserer måneskin - uafhængigt af tidevand - starten på et artsbredt reproduktionsmaraton. Ved at synkronisere disse orgier til bestemte faser af månen - en af ​​naturens mest fremtrædende og pålidelige optegnelser over tid - øger dyrene deres chancer for at finde en makker og overvælde opportunistiske rovdyr med deres store antal.

Sesarma krabber i Japan samler i visse faser af månen kollektivt over bjergskråninger mod søstrømmende floder, hvor de frigiver deres æg og sæd. De årlige vandringer af juleøkrabber, der bevæger sig i bølger af crimson fra skov til hav for at parre sig og lægge deres æg, synes også at være knyttet til måneskinets skiftende intensitet. Måneskin skærper endda synsskarpheden for hestesko krabber, der kommer på land på bestemte nætter for at parre sig. Ligeledes antyder undersøgelser, at månens glød er en af ​​de miljømæssige triggere til synkron gydning i tropiske kaninfisk. Måneskin øger sandsynligvis produktionen af ​​hormonet gonadotropin i disse fisk, hvilket fremmer modet modning.

E2918D.jpg Bobtail-blæksprutter indeholder bioluminescerende bakterier i deres væv. Set nedenfra efterligner de glødende blæksprutter månen. (FLPA / Alamy)

I 2013 offentliggjorde neurobiologen Kristin Tessmar-Raible og hendes kolleger nogle af de mest overbevisende beviser på et molekylært måneklokke i en havdyr. De studerede den marine børsteorm Platynereis dumerilii, der ligner en rav tusenben med små, fjærkede årer, der løber på kroppen. I naturen lever børsteormen på alger og klipper og spinder silke rør til husly.

Mens han læste undersøgelser fra 1950'erne og 60'erne, lærte Tessmar-Raible, at nogle vilde børsteormebestande opnår maksimal seksuel modenhed lige efter nymånen, svømning til havoverfladen og kredsede i cirkler i en slags hvirvlende dervisk nyartende dans. Undersøgelserne antydede, at skiftende niveauer af måneskin orkestrerede dette parringsritual. ”Først troede jeg, at dette var virkelig skør med hensyn til biologi, ” siger Tessmar-Raible, der bemærker, at hun voksede op langt fra havet, ”men så begyndte jeg at tale med kolleger inden for marinbiologi og indså, at det måske ikke var sådan ualmindelig."

For at lære mere holdt Tessmar-Raible og hendes kolleger børsteorme i plastkasser, fodrede dem spinat og fiskemad og simulerede typiske og afvigende månecyklusser med en række standardpærer og LED'er. Orme opdrættet i evigvarende lys eller i helt månefri dag-nat-cyklus udviste aldrig reproduktive rytmer. Men orme opdrættet med periodisk natlig belysning synkroniserede deres gydningsritualer til faser af deres kunstige måne.

Som antydet af tidligere undersøgelser fandt Tessmar-Raible lysfølsomme neuroner i ormens forhoved. Og genetisk sekventering afslørede, at børsteormen har sine egne versioner af essentielle molekylære urgener, der findes i terrestriske insekter og hvirveldyr. Tessmar-Raibles konklusion er, at ormene har et robust måneklok svarende til det mere kendte solsynkroniserede døgnur. ”Dette er en endogen oscillator, ” siger hun. "Noget i kroppen bevarer hukommelsen til disse natlige lys."

I lignende undersøgelser indsamlede Oren Levy og hans kolleger stykker af levende koraller fra Heron Island-revet og husede dem i store udendørs akvarier, hvoraf nogle blev udsat for omgivende solskin og måneskin, nogle skygge om natten for at blokere alt måneskin og nogle udsat for dæmpet kunstigt lys fra solnedgang til midnat og holdes derefter i mørke indtil solopgang. Hver dag i otte dage før den anslåede nat til masse-gydning, indsamlede forskerne bits af koraller fra de forskellige akvarier og analyserede aktiviteten i deres gener.

Korallerne under naturlige forhold gød som forudsagt og udtrykte mange gener kun under eller lige før de frigav deres gameter. Koraller udsat for kunstigt lys og frataget måneskin viste anomal genekspression og undlod at frigive deres gameter.

Hestesko krabber, der gyder nær Harbor Island ved fuldmåne. Hestesko krabber, der gyder nær Harbor Island ved fuldmåne. (National Geographic Creative / Alamy)

For andre arter er månens lys vigtigere som navigationsstykke end som afrodisiakum.

Migrerende laks svømmer hurtigere og på lavere dybder under en fuldmåne, sandsynligvis fordi de bruger dens lys som en lodestar. Albatrosser og stribede skjærvande flyver ofte oftere og i længere perioder under en fuldmåne, måske fordi de kan rejse længere med øget synsskarphed eller for at undgå lurer havdyr, hvis syn forbedres af månebelyst vand. Nyfødte kaninfisk ser ud til at være afhængige af månefaser for at nå sikkerhed: dagen før eller under den nye måne, når havet er mørkest, vandrer kaninfiskyngel født i det åbne hav en masse til oase af korallrev.

Selv plankton bevæger sig forskelligt under månen. Hver dag, i verdenshavene, synker plankton ned i større dybder og stiger igen om natten, mest sandsynligt for at undgå predation og fodring i lavere vand under dækket af mørke. Forskere er stadig ikke sikre på, hvad der driver denne daglige rytme, men et biokemisk ur, der synkroniseres med solen, er en af ​​de primære hypoteser. I løbet af den arktiske vinter når sollys imidlertid aldrig nogle områder af havet. En nylig undersøgelse antyder, at plankton, der bor i denne frigide kontinuerlige skumring, i stedet stoler på månen.

Nogle dyr skifter ikke bare under månen; de skifter til månen. I løbet af dagen begraver bobtail-blæksprutte - flekkede, jordnødderstore blæksprutter i forbindelse med blæksprutte sig selv i sand for at hvile og gemme sig for rovdyr. Om natten kommer de frem til at fodre med rejer og orme. Efter at have forladt havbunden og udsat sig for en potentiel fare, kapper de små bløddyr sig i en helt anden slags kamouflage.

Bobtail-blæksprutter har udviklet sig til en af ​​de mest magiske symboler på planeten. Bioluminescerende bakterier lever inden for foldene af en kammeret sæk i blæksprutterens mantel, hvilket genererer lys, der spildes fra blæksprutterens underside. Et linse- og farvefilter, der er knyttet til denne indre lykt - kendt som det lysorgan - modulerer den mikrobielle glød for at efterligne månens lys og stjerner, der filtrerer ned gennem vandet. På denne måde sletter bobtail-blæksprutter deres egen skygge. I stedet for at se en iøjnefaldende blæksprutteformet silhuet, ser enhver rovdyr, der stirrer op nedenfra, kun fra en mere måneskinnet hav. Flere andre arter - inklusive dybvandsfisk, krebsdyr og ægte blæksprutte - bruger lignende modlyslysstrategier.

Månen har altid været samtidig fremmed og velkendt, frustrerende fjern, men dog drillende intim. Det er den nærmeste fremmede verden for os, så tæt vi betragter den som vores ”- vores satellit underlagt vores tyngdekraft. Alligevel var månen grundlæggende uopnåelig i det meste af menneskets historie, betragtet som en æterisk skive ud over vores verden.

Historien om vores forhold til månen er en historie med at lukke dette hul. Den 30. november 1609 stirrede Galileo på månen gennem sit teleskop og konkluderede, at dens overflade ikke var "ensartet glat og perfekt sfærisk, som utallige filosofer har hævdet om det og andre himmellegemer, men snarere ujævn, grov og fuld af sunkne og hævede områder som dale og bjerge, der dækker Jorden. ”Næsten fire århundreder senere landede vi på månen og trådte ud af et rumfartøj på det robuste terræn. Nu kan enhver med internetadgang udforske en virtuel faksimile af månelandskabet med tilladelse fra Google.

Jo mere vi har lært om Jorden og månen, jo tættere har de set ud. Fra livets begyndelse på denne planet har månen - det sollys, der spejler - uden nogensinde at røre os, uden at generere sin egen lys eller varme, dybt formet jordens rytmer og dens kollektive livsformer. Månen, vores sølvsøster, var altid lige her sammen med os, vældig i vores søer, samlet i vores øjne, skrevet i planetens meget DNA.

Relaterede historier fra Hakai Magazine:

  • Liv bustles i den lange arktiske nat
  • Det er virkelig de små ting i livet
  • Den hemmelige historie om bioluminescens
Sådan indstiller måneskin naturens rytmer