קרחנה בים
הארה ביולוגית היא אחת התופעות המרתקות ביותר בטבע – גחליליות, פטריות וכמה חיפושיות נעזרות בה כדי לשרוד, אולם רוב ההארה מתרחשת באזורים חשוכים על ידי יצורים החיים במצולות
נקבת פיתיונאי העומק (Melanocetus johnsoni), אשר מצוידת במין "חכה" המונפת מגבה ובקצה שלה פוטופור (איבר המייצר אור), היא דוגמה אחת מני רבות לבעלי חיים המשתמשים בהארה ביולוגית.
מתברר שלא רק אנו בני האדם זקוקים לאור כדי לשרוד - ביבשה מוכרות לנו הגחליליות, אותן חיפושיות מאירות, כמה חרקים אחרים, חסרי חוליות וכמה פטריות. במים מתוקים ידוע על אורגניזמים אחדים בלבד המשתמשים בהארה ביולוגית, כגון זחלים של חרקים יבשתיים, צדפת Latia הנמצאת בניו זילנד וכמה חיידקים, אולם רוב ההארה הביולוגית מתרחשת בים.
הארה ביולוגית היא תוצאה של תגובה כימית המתרחשת בתוך יצור חי. זוהי דרך הפקת אור יעילה ביותר; כמעט כל האנרגיה הופכת לאור, ללא תוצר לוואי של חום כמו באש. בתגובה הכימית, אשר מתקיימת בנוכחות חמצן, ישנם אנזים שנקרא לוציפראז, המזרז את התגובה הכימית, ותרכובת הנקראת לוציפרין, המתחמצנת כדי ליצור אור. ישנם אורגניזמים המסוגלים לייצר בעצמם את החומרים הנחוצים לתגובה הכימית, אחרים משתמשים בחומרים הכימיים הקיימים במזונם המאיר (אורגניזם שהם ניזונים ממנו והמשתמש גם הוא בהארה ביולוגית), וישנם אלו שמאכלסים בקטריות מאירות בגופם.
אל השכבה העליונה של הים, עד עומק של 200 מטרים, אור קרני השמש מצליח לחדור, אולם בשכבות התחתונות האור נעשה קלוש, ובמעמקים גבוהים שוררת חשכה מוחלטת גם בשעות היום. את האור היחיד הקיים שם מפיקים היצורים החיים במצולות - למעשה, כ-90% מהייצורים החיים עד לעומק של קילומטר בים מסוגלים לייצר אור בדרך זו.
רוב האורגניזמים מייצרים אור כחול עד ירוק מאחר שאל המים, הצפופים מהאוויר, רק גלי אור באורכים מסוימים מסוגלים לחדור, ולכן עיניהם של בעלי החיים המתגוררים שם רגישות לרוב רק לאורכי גל של אור בטווח המסוים.
ידוע על מינים שונים של בעלי חיים שבתהליך של פלואורסנציה משנים את האור שהם מייצרים לאור אדום. פלואורסנציה הוא תהליך השונה מהארה ביולוגית, המתרחשת כשאור פוגע באטום - והדבר גורם לאלקטרונים שבאטום להתרחק מגרעינו, ולאחר מכן להתקרב בחזרה תוך כדי שחרור אנרגיה – הפצת אור. אנרגיה זו תהיה חלשה יותר, ולכן תתבטא כאור בעל עצמה פחותה יותר, או אורך גל ארוך יותר. בדרך זו דגים מהסוג Malacosteidae aristostomias מפיצים אור אדום. הם מצויידים בפיגמנטים נוספים המקנים להם יכולת לקלוט אור זה. מכיוון שמרבית שכניהם האחרים אינם רגישים לאור בטווח זה, הם משתמשים בו לחיפוש מזון, בלי שקרבנותיהם יבחינו בהם.
דג נוסף המשתמש בהארה ביולוגית כמו בפנס קיים במפרץ אילת, ושמו פנסון שטייניץ (Photoblepharon steinitzi). מתחת לכל אחת מעיניו ישנו שק המכיל חיידקים מאירים הניזונים מכלי הדם שלו. הוא מסוגל לכסות את השק בעזרת קרום, וכך להבהב ולתקשר עם פנסונים אחרים. הפנסון מסתתר בכוכים חשוכים בשעות היום, ובלילות אפלים יוצא לציד.
בים החשוך בעלי חיים רבים מזהים את מקור מזונם באמצעות הבחנה באור שהוא מפיק. בהסתמך על כך בעלי חיים אחרים מפתים את קרבנותיהם להתקרב עד מרחק נגיסה בעזרת יצור אור המטעה את ארוחתם לעתיד. זאת ועוד, אם בעל חיים מסוים ניזון מאורגניזם שמאיר, הוא אינו רוצה שמזונו יאיר במערכת העיכול שלו ויסגיר את מקומו לטורפיו. לכן פעמים רבות בבעלי חיים שקופים, כגון המסרקנית Bathyctena, הקיבה אטומה.
לעומת דגי השונית הרדודה, אשר ססגוניותם משמשת להם אמצעי תקשורת, הארה ביולוגית היא דרך התקשורת היחידה עבור השוכנים במעמקים. אורגניזמים שונים מתהדרים בתפזורות פוטופורים (קבוצת תאים המפרישים ריר) ייחודיות להם. כך למשל הזכר והנקבה מזהים זה את זה לשם רבייה.
מדענים משערים כי נקבת פיתיונאי העומק משתמשת בהארה ביולוגית גם לשם משיכת בן זוג. לעומתה, זכר פיתיונאי העומק הוא מיניאטורי וחסר פוטופורים. התאוריה גורסת כי הוא בוחר לו נקבה על פי פיתיונה המאיר. לאחר שהזכר מוצא את בחירת לבו הוא נצמד אליה, כלי הדם שלהם מתחברים, והוא מתקיים כמעין טפיל. כך הוא ניזון ממזונה מאחר שאינו בעל האמצעים להתקיים לבדו, ובתמורה הוא מספק לה תאי זרע.
מכיוון שתנאי הכרחי לקיומם של צמחים הוא אור שמש, המגיע למים רדודים בלבד, בעלי חיים צמחוניים וטורפיהם נודדים מדי ערב לעומקים הרדודים של הים כדי לאכול, ובשחר צוללים בחזרה לאפלה. בעת מעבר זה, ששמו נדידה אנכית, רבים מן השוכנים במצולות מגיעים למים שאור הירח חודר אליהם. אם מביטים למעלה, לעבר פני הים, נראה כי אור הירח המרצד על פני המים יוצר מרקם של אור וצל. בעל חיים השוחה מעל בעל חיים אחר יטיל צל שייראה בבירור ויסמנו כמטרה לעיני הטורף הנמצא מתחתיו. כדי להיות "בלתי נראים", בעלי חיים רבים מפיצים אור המצטרף למשחק אור הירח וכך מסתירם מעיני טורפיהם. שמה של הסוואה זו הארת נגד.
מתוחכם במיוחד הוא הדיונון Abralia veranyi , ממשפחת דיונוני הקרס. הוא משנה את צבע האור שהוא מפיק – מכחול בעומקים הגדולים לירוק בעומקים
שיטת הגנה נוספת מיושמת על ידי כך שישנם אורגניזמים אשר יאירו ברגע שירגישו מאוימים, כלומר יתנגשו במשהו או יחושו בתנועה רבה במים. כך בעל חיים אשר יתקרב לדינופלגלט, אצה חד-תאית עם שני שוטונים (איבר דמוי שוט אשר אורגניזמים חד-תאיים ורב- תאיים משתמשים בו לתנועה), כדי לאכלו, יגרום לו לייצר אור, וייתכן שאור זה ימשוך את תשומת לבו של טורף גדול יותר, וזה יאכל את בעל החיים המאיים על הדינופלגלט. אותו בעל חיים שקיווה ליהנות מסעודה דשנה ינוס על נפשו ברגע שיראה כי ארוחתו מאירה, מפחד שמא יהיה ארוחה בעצמו.
נראה כי את רוב ההארה הביולוגית בים מייצרים דינופלגלטים המאירים במחזוריות. ביום, ריכוז גבוה של אצה זו נראה ככתם רחב (לפעמים קילומטרים על קילומטרים) בצבע חום-אדמדם, המכונה גם פריחת האדומיות. בלילה, כשדגים, גלים או סירה חולפת יוצרים תנועה במים, הדינופלגלטים מאירים, ונדמה כאילו גלי הים מנצנצים בחושך. תופעה דומה היא ה-""milky sea (בתרגום מילולי: "ים חלבלב"), אלא שלא כמו פריחת האדומיות, המחזה נראה כאילו פני הים, בשטח שיכול לעלות על מאה קילומטרים, בוהקים באור בהיר ומתמשך. משוער כי את האור הזה מפיקה בקטריה הנמצאת בריכוז גבוה מספיק ובתנאים המתאימים כדי לגרום לתופעה.
קיים מגוון ביולוגי ימי רחב כל כך המשתמש בהארה ביולוגית – רבים מהאורגניזם המשתמשים בהארה ביולוגית, אנו אפילו לא מכירים. לכן, מדענים רבים מתעניינים בנושא, וכמו אסטרונאוטים שמרחפים בחלליות בין הכוכבים, ביולוגים ימיים מביטים נפעמים מבעד לחלון הצוללת על אלפי אורות קטנים, וכל אחד מהאורות יכול להצית תגלית חדשה ומאירה.
רוצים לקרוא כתבות נוספות מעיתון חי? הירשמו כאן
נא להמתין לטעינת התגובות
