Жарқыраған Noctiluca scintillans – теңіздің биолюминесцентті динофлагелляты. Қызыл жане көк түсті өрбулер, зиянды толқындар мен судың ластануын көрсетеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
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.
Bioluminescent, marine dinoflagellate
Noctiluca scintillans is a marine species of dinoflagellate that can exist in a green or red form, depending on the pigmentation in its vacuoles. It can be found worldwide, but its geographical distribution varies depending on whether it is green or red. This unicellular microorganism is known for its ability to bioluminesce, giving the water a bright blue glow seen at night. However, blooms of this species can be responsible for environmental hazards, such as toxic red tides. They may also be an indicator of anthropogenic eutrophication.
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.
The name Noctiluca scintillans comes from the Latin Noctiluca, meaning "light at night" and scintillans, meaning "shining, throwing out flashes of light". This classification is still subject to discussion today and the relationship of Noctiluca to the dinoflagellates is not yet clearly demonstrated, as the results of analysis are still too variable to assert a single classification. At present, it is part of the phylum Myzozoa, which are unicellular flagellated organisms. It is then part of the class Dinophyceae, which has two flagella, the order Noctilucales, whose nucleus is not dinokaryonic in the adult, and the family Noctilucaceae, which has a globular shape with a tentacle.
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.
Noctiluca scintillans is a single celled spheroid organism, ranging from 400 to 1500 μm in length. It moves with the current and cannot really swim. Noctiluca scintillans is a species capable of managing its buoyancy by regulating the intracellular ion concentration. To rise, the concentration of potassium will increase and to fall, it will use heavier elements such as calcium or magnesium. Because of their excessive proliferation, they attract many predators due to their very dense aggregations and frequent bioluminescence in this phase of their life. and the Red Sea. It is the transformation of chemical energy into light energy by a living being which then emits this light. Bioluminescence differs from fluorescence and phosphorescence because the latter two require contact with light to trigger the phenomenon. N. scintillans produces luminous flashes, which constitute bioluminescence, during mechanical stress. This phenomenon can therefore be observed in agitated water, i. e. when boats are passing, near the coast at wave level or after water agitation. Luciferin combines with luciferase and the two react with oxygen to form an oxidised complex. The luciferin then emits a photon. Of course, the reaction itself is not so simple, in fireflies it also requires two additional cofactors, ATP and magnesium. There are also several types of luciferin and each is associated with a specific luciferase giving different chemical reaction systems. The light is produced by mechanical stimulation due to shear stress. The deformation of the cell membrane causes an action potential across the vacuole membrane caused by Ca2+ ions released from intracellular stores. This action potential releases an influx of protons from the vacuole to the scintilla, lowering the pH from 8 to 6. This changes the conformation of luciferase making it active. Luciferin contains a binding protein that prevents it from auto oxidising in an alkaline pH. It releases it by a conformational change in acidic pH, activating luciferin. This activation then allows the enzyme to oxidise luciferin to oxyluciferin. It is this molecule that leads to the emission of photons by an unknown process. The eutrophication of the water is therefore not directly related to Noctiluca scintillans, but the fact that the dissolved oxygen concentration is already slightly low during the monsoon period shows a more consistent development of the species which worsens the situation by increasing its oxygen uptake and decreasing the amount of available dissolved oxygen. This decrease in natural dissolved oxygen is actually caused by the presence of phytoplankton brought in by the hypoxic waters of the Southern Ocean during the monsoon period. To date, this is the only explanation for the arrival of the low oxygen waters. There is still a lot of work to be done to find ways to remedy this problem, especially to understand the precise mechanisms of the interaction.
Қоршаған ортадағы рөлі
+Н. сцинтилянның қоршаған ортадағы рөліПозитивті әсерНейтралды әсерНегативті әсерТағамдық тізбектеБиолюминесценция (рөлі белгісіз) Эутрофикация, коралл рифтеріне әсері, қызыл жабын
+Summary of the role of N. scintillans in the environmentPositive effectNeutral effectNegative effectIn the food chainBioluminescence (role unknown)Euthrophication, impacts on coral reefs, red tides
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
The phenomenon of bioluminescence is very nice to observe, but it is not found everywhere at any time. Attached is a calendar of peak abundance in different regions of the world and in different months of the year. +Calendar of N. scintillans sightingsRegionMonth of the yearJFMAMJJASONDNortheast Atlantic (Gulf of Gascony)XNorth Sea (Flemish, Zeeland and Holland coast)XXBlack Sea (central north)XBlack Sea (south)XBlack Sea (North East) XSea of MarmaraXAdriatic Sea (North)XNorth Arabian Sea (Pakistan coast)XXNorth West Arabian Sea (coast and open sea)XXXWest Arabian Sea (Gulf of Oman)XXEast Arabian Sea XRed Sea (North)XXNorth East Indian Ocean (Bay of Bengal)XXXXXXGulf of ThailandXXSouth East Australian Shelf XXNorth West Pacific Ocean (Japanese Shelf)X