Fjerde juli-fyrværkeri kan være betagende, men amerikanere er næppe nødt til at vente indtil da på et spektakulært lysshow: verden er konstant glødende, fra havets dybder til græsset under dine fødder på klæbrige sommernætter. Bioluminescens, produktion af levende lys gennem glødende bakterier eller kemiske reaktioner, er en af naturens mest mirakuløse skærme. Og det er overraskende rigeligt, efter at have udviklet sig næsten 30 gange i marine fisk alene. Men der er noget nysgerrig ved disse naturlige fyrværkerier: de ser ud til at have udviklet sig til indeholdte farvekategorier, som også tilfældigvis er ret patriotiske.
Her er grunden til, at blues, røde og gule har en tendens til at dominere lysspektret i den naturlige verden.
Deep ocean blues
Den kvindelige fiskerfisk kan bære op til otte mandlige fiskerfisk på hendes krop, hvor de går væk til lidt mere end testikler. (Spider.Dog / Flickr) På måneløse nætter i nogle dele af verdenen skimrer havets overflade med blå blomster af bioluminescerende plankton. Udbredelsen af dette fænomen stiger kun med dybden: over 50 procent af dybhavsindbyggere gløder. Faktisk ligger omkring 80 procent af vores verdens bioluminescens under havoverfladen med tusinder af arter af fisk, bakterier, alger og orme, der oplyser dybets kroge og kroge. På trods af denne mangfoldighed udsendes havets bioluminescens næsten altid i en skygge: blå. Hvorfor?
Det viser sig, at på grund af den mellemliggende bølgelængde bevæger blåt lys sig længst i vandet. Synlige lys med lange bølgelængder (som rød) og meget korte bølgelængder (f.eks. Violet) absorberes hurtigere og filtreres ud. Dette fænomen er i øvrigt også, hvorfor havet ser ud til at være blåt. Skinnende i nuancer af akvamarin er således det mest effektive system til belysning af vejen. ”Der har været lidt af en konvergens på blåt lys [i havmiljøer], ” siger Matthew Davis, en marinbiolog ved St. Cloud University.
Mere end halvdelen af kendte bioluminescerende fiskearter genererer deres eget lys gennem interne kemiske reaktioner. Resten er afhængige af teamarbejde mellem udlejerfisk og en voldsom befolkning af glødende lejerbakterier, der bor i et let organ på fiskens krop. I sidstnævnte tilfælde fødes fisk kedelige og skal blive stjerner: Når de udvikler sig, inviterer de glødende mikrober fra de omkringliggende farvande ind i deres kroppe, hvor bakterierne er forsynet med husly og mad til gengæld for lysets arbejde.
Dette levende lys tjener forskellige formål til forskellige skabninger. For nogle er det et magtfuldt jagtvåben - en forlygte, der lyser vejen for rovfisk. For andre er det en fyr, der reklamerer for modtagelighed for potentielle kammerater.
Den berygtede fiskerfisk synes at bruge bioluminescens til begge. Hunnene har slående blå kugler, der dingler over deres hoveder som neonfiskestænger, der er klare nok til at lokke bytte op til det dobbelte af deres størrelse i deres tandede maws. Men disse lokkende lanterner hjælper også ulykkelige mænd med at fremstille en kamp. Og selvom kvindelige fiskerfisk er svære at gå glip af, er mænd tragisk svage i sammenligning - på flere måder end én.
Mandfiskfisk fødes med et mål: at finde en makker. Som sådan kræver de ikke lysende tilbehør - kun en skarp lugtesans for at registrere kvindelige feromoner og skarpe øjne for at skimte en potentiel partners artsspecifikke glød. Her er det blå lys af største vigtighed: det er artenes bedste interesse for kvinden at skinne så lyst som hun kan, og for manden at investere enhver mulig ressource i at opdage den. Som sådan har den mandlige fiskerfisk næppe en fordøjelseskanal at tale om, og intet instinkt til jagt.
Men at finde en selv en lys blå makker i et hav af mørke er en skræmmende opgave: op til 99 procent af mændene dør sultende jomfruer. Det kan være det mindste af to onde. En vellykket mandfiskerfisk har kun øjeblikke at fejre: i det øjeblik han rører ved sin nye brud, bliver han knyttet - bogstaveligt talt. Hans krop begynder hurtigt at nedbrydes og smelter sit kød ind i hendes, indtil de til sidst er en. I sidste ende er der kun lidt tilbage af hannen, bortset fra hans testikler. En kvinde vil bære op til seks hanner på hendes krop på en gang som permanente sadelposer med sæd til senere brug efter hendes skøn.
Blå lys er det ikke altid noget, du vil følge.
Lyser op om natten
Brandmænd taler på deres egne lyssprog, hver art bruger en særskilt kode. (Mike Lewinski / Wikicommons) Over vand, hvor lyset er rigeligt, har bioluminescens ikke den samme konkurrencefordel. Det er langt mindre almindeligt at se skabninger, der bruger energi på at skabe deres eget lys, når miljøet giver dem det; det er grunden til, at terrestrisk bioluminescens teoretiseres for at have udviklet sig meget senere end marin. Men flere, når jordvæsener lyser op, har de en tendens til at lyser gult eller grønt - og det vil sandsynligvis indtage stedet for den nedgående sol, når skumringen kapper landskabet.
"Naturligt valg favoriserer signaler, der er bedst at se - med den højeste mængde kontrast til det omgivende miljø, " forklarer University of Florida entomolog Marc Branham.
Mest berygtet er ildfluen (eller lynets bug afhængig af hvor du bor), med over 2000 arter, der lyser sommernætter i blink af gul-guldgrøn. Brandlys bioluminescens menes at have sin oprindelse som en advarsel til rovdyr: Jeg ser måske pæn ud, men jeg smager ondt. Men med tiden blev disse skærme genbrugt til romantik. Det primære ildflugtens kærlighedssprog er let, og frieri er en passende prangende proces. Både hanner og hunner flimrer, og enhver art af ildflugt har udviklet en unik kode for at hjælpe potentielle kammerater med at skære støj gennem.
Naturalist Lynn Faust, forfatter af Fireflies, Glow-orms og Lightning Bugs, arbejder med “loopy 5” -fireflies, så de tilnavnet delvist for deres markante luftdanse. ”De kombinerer blink og gløder og sløjfer og virvler ind i” flash-tog ”, siger Faust. ”Det skal være for at glæde kvinderne.” Ifølge Faust er sådanne komplekse skærme ikke billige: hannerne investerer en enorm mængde arbejde og energi i dem på trods af deres meget korte levetid.
Men nogle mænd har måske udviklet et smart trick til at fordoble deres output: afspejler deres blink på vandmasser, der spejler deres bevægelser og får dem til at se "superhane." Mens Faust ikke er sikker på, om dette er helt forsætligt, er denne art af ildflue har udviklet sig til at leve næsten udelukkende omkring damme og marsk.
Med ildfluer gemmer sig imidlertid skurker blandt kunstnerne. Kvindelige Photuris versicolor fireflies, passende benævnt femme fatales , vil efterligne lysende vinkler fra andre arter - men når mænd nærmer sig forventning om sex, bliver de i stedet slukede.
Desværre har de fleste lynbugs større problemer at bekymre sig om. Stadig stigende lysforurening i bycentre rundt om i verden skjuler den naturlige bioluminescens, hvilket gør det vanskeligere for glødende væsener at kommunikere og gengive. Faust bekymrer os for, at vi kan se et fald i gennemgribenheden af insektbioluminescens i årene fremover.
Det røde lys distrikt
Langs jernbaneormens kroppe er prikkede grønne linjer, der giver indtryk af oplyste vinduer langs siden af et tog (deraf deres navn). Men oven på deres hoveder, disse "orme" sport røde lys, der surreptitious lyser stien foran. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Rødt lys er relativt sjældent i både marine og landlevende væsener, da disse længere bølgelængder kan være for svage for selv menneskelige øjne. Men nogle dyr har draget fordel af denne kendsgerning. For eksempel i dybhavet har mange fisk mistet evnen til at se rødt. Dette viser sig at fungere til fordel for arter, der ligger lavt i fødekæden: at pryde dine skalaer med rubinfarver betyder at donere en kappe af usynlighed.
Medmindre, det vil sige, du bliver jagtet af en stoplight, løsjaw dragonfish. Stoplight-løsknappen - opkaldt efter sin musefaldslignende maw, der i en grim grad løsner sig, så den kan sluge byttet hel - er skibsføreren. Men det uhyggelige grin er ikke engang det mest unikke ved denne dybhavsninja.
Ligesom mange af dets naboer producerer stoplyset løsblå oprindeligt blåt lys, i dette tilfælde fra små kirtler under øjnene. Men i en farverig twist er det i stand til at absorbere dette blå lys til et protein, der lyser en subtil rød. Genoptagelses- / genemissionsprocessen resulterer i noget, der ligner "en blacklight, der lyser op en Grateful Dead-plakat, " ifølge biolog Leo Smith, der studerer udviklingen af bioluminescens ved University of Kansas Biodiversity Institute i Lawrence.
I modsætning til de fleste andre dybhavsfisk er stoplight-løskanten også en af få fisk, der er i stand til at se lange røde bølgelængder ved at producere et derivat af klorofyl, det lyskonverterende pigment, der typisk findes i planter. I en verden, hvor rødt lys lige så godt kan være noget lys overhovedet, tillader denne usædvanlige evne, at stoplyset løs kan svælge byttet uopdaget.
Terrestriske væsener har samlet en lignende gimmick. Jernbaneorm (som faktisk slet ikke er orme, men larveformen af en type bille) bruger også røde spotlights monteret på deres hoveder for at snige sig rundt om skovbunden. Som landbaserede versioner af dragonfish bruger de denne private bølgelængde til at bakke myopisk bytte som små krybskytter i nattsynsbriller.
Så denne 5. juli, når du oplever fyrværkeri, skal du ikke glemme de levende lysshows, der foregår rundt omkring dig. Og vær også taknemmelig for, at du ikke bliver forfulgt af en stoplight-losjaw.
