Светящиеся органы кальмаров работают очень экономно: восемьдесят и даже девяносто три процента излучаемого ими света составляют лучи с короткой волной и только несколько процентов — тепловые лучи. В электрической лампочке лишь четыре процента подведенной энергии преобразуется в свет, а девяносто шесть процентов — в тепло. В неоновой лампе коэффициент полезного действия несколько выше — до десяти процентов.
Глубоководные удильщики
Макрурусов теперь многие знают: на прилавках магазинов увидеть их можно рядом с треской, навагой и прочей морской рыбой. Впрочем, наваге и треске (а также и налиму!) макрурус — близкий родич. Но места обитания он избрал более глубинные, чем эти хорошо известные рыбакам и хозяйкам рыбы. Есть много разных видов макрурусов, или долгохвостов. И по крайней мере у пятнадцати из них под чешуей, на животе, спрятан «пузырек» с густой жидкостью — особая железа. В темноте она светится.
Тонкие перегородки делят светящийся «пузырек» на ячейки, их заполняет желтоватая слизь. В сильный микроскоп можно увидеть, что в слизи плавают какие-то крошечные палочки — каждая в тысячу раз меньше миллиметра. Светящиеся бактерии! Они живут в теле рыбы в особом, так сказать, садке. Этот садок называют мицетомом. Рыба по кровеносным капиллярам доставляет бактериям пищу и кислород, а бактерии благодарят ее голубым сиянием.
В Атлантическом океане у берегов Европы, а у нас на Мурмане и местами в Черном море обитает рыба-черт, или лягва-рыболов. Чертом она названа за нелепый вид, а лягвой — за странную манеру передвигаться по дну: прыжками, отталкиваясь грудными плавниками, словно лягушка — ногами.
Морского черта знали еще натуралисты античной древности, описывали его и многие средневековые естествоиспытатели. Странная рыба поразила воображение людей своим искусством приманивать добычу. На огромной ее голове растут три длинных, похожих на щупальца придатка (видоизмененные лучи спинного плавника). Первый из них похож на удочку с приманкой на конце.
Морской черт прячется в водорослях между камнями и выставляет наружу только щупальце-ус. И шевелит им. Плывет мимо рыба, и ей кажется, что это червяк извивается. Она подплывает поближе, чтобы его съесть. Тогда морской черт разевает свою непомерно большую пасть. Вода с бульканьем устремляется в его глотку и затягивает в эту прорву обманутую рыбу. Желудок у морского черта столь обширен, что в нем может комфортабельно поместиться животное почти таких же размеров, как и сам обладатель дьявольского чрева.
Как только исследователи со своими драгами и тралами вторглись в черные глубины океана, они обнаружили там много подобных морских чертей. Первый из них был пойман, правда, у берегов Гренландии еще в 1837 году, но основной улов принесли тралы британской океанологической экспедиции на корабле «Челленджер» и датской — на корабле «Дана». Рыб этих назвали морскими удильщиками. В музеях хранится уже около тысячи экземпляров удильщиков, которых систематики разделили на сорок различных родов и одиннадцать семейств.
Первое время нигде не могли найти самцов этих рыб. Удильщиков мужского пола принимали за совершенно других животных — так они не похожи на своих подруг. Самцов всех отнесли к семейству ацератид (в котором, кстати сказать, совсем не оказалось самок), а самки-удильщики числились в табелях зоологической классификации под рубрикой цератиоидеа, в которой не было самцов.
Это прискорбное недоразумение продолжалось до двадцатых годов нашего века, когда неожиданно выяснилось, что крошечные рыбки ацератиды, среди которых так и не нашлось ни одной самки, и есть «законные мужья» амазонок из группы цератиоидеа, которые во много раз крупнее их.
Открыли и еще более поразительные вещи: самцы-карлики, оказывается, как найдут свою самку, сейчас же хватаются за ее «юбку», впиваются зубами в голову или брюхо самки. Держатся крепко, не отцепляются, куда бы она ни плыла, и вскоре прочно прирастают (прямо головой!) к своей подруге. Губы самца и даже его язык срастаются с кожей самки (у этих рыб нет чешуи). Смыкаются в единую систему и кровеносные сосуды этих животных: по ним самец получает питательные вещества, которые приносит ему кровь из кишечника самки. Почти все его внутренние органы, кроме половых, атрофируются, чтобы освободить место последним, разрастающимся непомерно.
Во мраке океанской бездны влюбленным в нужную минуту нелегко найти друг друга. Поэтому и обзавелись рыбы-удильщики «карманными» самцами. Они всюду носят на себе этих «тунеядцев», кормят их соками своего тела, но зато, когда в назначенный природой час надо будет разрешиться от бремени икры, самец всегда окажется под рукой, чтобы оплодотворить ее.
Вторая уникальная особенность рыб-удильщиков — их рыболовная снасть. Как и у морского черта, на голове многих его глубоководных собратьев растет длинная удочка: у некоторых рыб-удильщиков она раз в десять длиннее тела. У других удочки, точно резиновые, могут растягиваться и сокращаться. На них дрожит приманка — небольшой шарик, в темноте он светится. Обманутая рыба, кальмар или рак бросаются на огонек и попадают в зубы рыболову.
Снаружи шарик покрыт слоем прозрачной, преломляющей свет ткани. Это линза-коллектор. Полость шарика разделена радиальными перегородками на отдельные боксы, наполненные слизью и бактериями. Пока микробиологам не удалось еще выделить из шарика-приманки чистую культуру бактерий. Однако и само устройство светящегося органа удильщиков и другие наблюдения говорят о том, что добычу свою эти рыбы приманивают с помощью света захваченных «в плен» бактерий.
У глубоководных угрей светящийся орган на конце длинного бичевидного хвоста, который может служить отличным удилищем, тоже, по-видимому, наполнен бактериями-светлячками. Закидывая этот хвост перед своей зубастой пастью, глубоководный угорь ловит, наверное, им добычу (ловит-то он ее зубами, но приманивает хвостом).
Другая промышляющая в бездне рыба, ультимостомиас, удочку с огоньками «носит» на подбородке. Это у нее она в десять раз длиннее тела!
Зоологами изучено уже много видов морских рыб, наделенных особыми мешочками или пузырьками (мицетомами) со светящимися бактериями. Железы с бактериями (или небактериальные фотофоры того же типа, как у кальмаров) располагаются где угодно: под глазами, на животе между плавниками, на нижней челюсти, на пищеводе, в стенках кишечника или на хвосте.
А у одной рыбы, пойманной экспедицией на «Галатее» в 1950–1952 годах, светящаяся приманка… во рту: на нёбе, позади острых зубов. Этому рыболову всего и требуется открыть пасть и закрыть ее, когда добыча, привлеченная иллюминированной пастью, вплывет в нее. Какие же процессы протекают в миниатюрных природных фонариках, заставляя их гореть без огня, светиться без накаливания?
Два вещества необходимы для производства биологического света — люциферин и люцифераза.
Люциферин,[13] очень сложное органическое вещество, близкое к витамину К и содержащее (по некоторым данным) фосфор, образуется в светящихся органах животного под влиянием фермента фотогеназы.
Еще одно вещество принимает участие в производстве «холодного огня» — кислород. Без кислорода свет не возникает, потому что биолюминесценция — это ведь медленное сгорание, окисление высокопродуктивного горючего — люциферина. «Воспламенителем» служит фермент люцифераза (белок, содержащий, по-видимому, тяжелый металл, подобно гемоглобину крови). Взаимодействие люциферина, люциферазы и кислорода происходит в фотогенной массе фотофора.
Хотя производящие свет вещества вырабатываются тканями живого организма, их дальнейшие преобразования, производящие свет, представляют собой чисто химический процесс. Иногда наблюдали
