Кіріспе

Биолюминесцентті, теңіз динофлагелласы Noctiluca scintillans – вакуольдеріндегі пигменттеуге байланысты жасыл немесе қызыл түрінде кездесетін динофлагеллалардың теңіз түрі. Ол бүкіл әлемде таралған, бірақ географиялық таралуы түсіне байланысты өзгереді. Бұл бір жасушалы микроорганизм биолюминесценция қабілетімен белгілі, ол түнгі уақытта суға жарқын көк түс береді. Дегенмен, осы түрдің гүлденуі улы қызыл жағалау сияқты қоршаған ортаға қауіп тудыруы мүмкін. Сондай-ақ, ол антропогендік эвтрофикацияның белгісі болуы мүмкін.

Этимология

Noctiluca scintillans атауы латын тілінен алынған. Noctiluca – "түндегі жарық", ал scintillans – "шағылысқан, жарқылдаған" деген мағынаны білдіреді. Бұл жіктеме әлі де талқылауда, Noctiluca-ның динофлагелляттармен байланысы толыққанды дәлелденбеген, себебі талдау нәтижелері әлі де тұрақты емес, бір ғана жіктемеге келуге мүмкіндік бермейді. Қазіргі таңда ол Myzozoa типіне жатады, олар – бір жасушалы, қамшылы организмдер. Содан кейін ол екі қамшысы бар Dinophyceae класына, Noctilucales отрядына (ересек түрінде ядросы динокарионды емес) және Noctilucaceae тұқымдасына кіреді, оның пішіні шар тәрізді және ерекше шоғырлары бар.

Морфологиясы мен анатомиясы

Noctiluca scintillans – ұзындығы 400-ден 1500 мкм-ге дейінгі бір жасушалы шар тәрізді организм. Ол ағыммен қозғалады және жақсы жүзе алмайды. Noctiluca scintillans – жасуша ішіндегі иондық концентрацияны реттеу арқылы жүзу қабілетін басқара алатын түр. Көтерілу үшін калийдің концентрациясы артады, ал төмен түсу үшін кальций немесе магний сияқты ауыр элементтер қолданылады. Олардың тым көп көбеюі, олардың өмірінің осы кезеңінде өте тығыз жиналуы және жиі биолюминесценцияға ие болуы көптеген жыртқыштарды тартады. Бұл құбылыс Қызыл теңізде де кездеседі. Биолюминесценция – тірі организмнің химиялық энергияны жарық энергиясына айналдырып, осы жарықты шығаруы. Биолюминесценция флуоресценция мен фосфоресценциядан өзгеше, себебі соңғы екеуі құбылысты бастау үшін жарыққа тікелей түсуді қажет етеді. N. scintillans механикалық әсерге ұшырағанда биолюминесценцияны құрайтын жарқыраған сәулелерді шығарады. Осы құбылысты қозғалған суда, мысалы, қайық өткенде, жағалауға жақын толқындарда немесе суды қозғалтқаннан кейін байқауға болады. Люциферин люциферазамен қосылып, екеуі оттегімен реакцияға түсіп, тотыққан кешенді құрайды. Содан кейін люциферин фотонды шығарады. Әрине, реакция одан әрі күрделі, масаларда оған қосымша екі кофактор – АТФ және магний қажет. Люцифериннің бірнеше түрі бар, және әрқайсысы әртүрлі химиялық реакция жүйелерін қамтамасыз ететін белгілі бір люциферазамен байланысты. Жарық механикалық стимуляция нәтижесінде, қиылысқан күштердің әсерінен пайда болады. Жасуша мембранасының деформациясы жасуша ішіндегі қоймалардан босаған Ca2+ иондарының әсерінен вакуоль мембранасында әрекет потенциалын тудырады. Бұл әрекет потенциалы вакуольден сцинтиллаға протондардың ағынын күшейтіп, pH деңгейін 8-ден 6-ға дейін төмендетеді. Бұл люциферазаның құрылымын өзгертіп, оны белсенді етеді. Люциферин сілтілік pH ортасында өзінен-өзі тотығудан сақтайтын байланыстырушы белокқа ие. Ол қышқылдық pH ортасында конформациялық өзгеріс арқылы люциферинді босатып, оны белсендіреді. Бұл белсенділік ферментке люциферинді оксилюциферинге тотықтыруға мүмкіндік береді. Осы молекула белгісіз механизм арқылы фотондардың шығарылуына себеп болады. Судың эвтрофикациясы Noctiluca scintillans-ке тікелей байланысты емес, бірақ муссон кезеңінде еріген оттегінің концентрациясының сәл төмендеуі түрдің тұрақты дамуын көрсетеді, бұл жағдайды нашарлатады, себебі ол оттегіні көп сіңіріп, еріген оттегінің мөлшерін азайтады. Табиғи еріген оттегінің төмендеуіне, шын мәнінде, муссон кезеңінде Оңтүстік мұхиттың гипоксиялық суларымен әкелінген фитопланктон себеп болады. Қазіргі таңда, төмен оттегілі судың пайда болуына осы ғана себеп деп есептеледі. Бұл мәселені шешудің жолдарын табу үшін тағы көп жұмыс істеу қажет, әсіресе өзара әрекеттесудің нақты механизмдерін түсіну үшін.

Қоршаған ортадағы рөлі

+Н. сцинтилянның қоршаған ортадағы рөліПозитивті әсерНейтралды әсерНегативті әсерТағамдық тізбектеБиолюминесценция (рөлі белгісіз) Эутрофикация, коралл рифтеріне әсері, қызыл жабын

Күнтізбе

Биолюминесценция құбылысын көру өте әдемі, бірақ ол кез келген уақытта, кез келген жерде кездеспейді. Қоса берілген кестеде әлемнің әртүрлі аймақтарында және жылдың әртүрлі айларында ең көп кездесетін кезеңдер көрсетілген. +N. scintillans кездесулерінің күнтізбесіАймақЖыл айыJFMAMJJASONDСолтүстік-шығыс Атлант мұхиты (Гаскон шығанағы)XСолтүстік теңіз (Фламанд, Зеландия және Голландия жағалауы)XXҚара теңіз (орталық солтүстік)XҚара теңіз (оңтүстік)XҚара теңіз (солтүстік-шығыс) XМармара теңізіXАдриатика теңізі (солтүстік)XСолтүстік Арабия теңізі (Пәкістан жағалауы)XXСолтүстік-батыс Арабия теңізі (жағалау және ашық теңіз)XXXБатыс Арабия теңізі (Оман шығанағы)XXШығыс Арабия теңізі XҚызыл теңіз (солтүстік)XXСолтүстік-шығыс Үнді мұхиты (Бенгал шығанағы)XXXXТайланд шығанағыXXОңтүстік-шығыс Австралия жағалауыXXСолтүстік-батыс Тынық мұхиты (Жапон жағалауы)X