Введение

Кальмар-светоплаватель (Watasenia scintillans), также известный как искрящийся кальмар-эноп или hotaru ika в Японии, является видом кальмаров семейства Enoploteuthidae. W. scintillans является единственным видом в монотипичном роде Watasenia. Это биолюминесцентные организмы, излучающие синий свет из фотофоров, которые, по мнению некоторых ученых, могут использоваться для связи, камуфляжа или привлечения пищи, но в научном сообществе до сих пор неясно, как именно этот вид использует свою биолюминесценцию. Существует несколько (800 1000) небольших фотофоров, покрывающих вентральную поверхность тела, пять больших фотофоров вокруг нижних краев каждого глаза и три очень больших фотофора на кончике каждой из четырех пар рук. Реактивный люциферин и необходимый фермент люцифераза расположены в кристаллической структуре внутри прутоподобных тел в их фотофорах. Кальмары-светоносы - единственные головоногие, у которых есть такая структурная структура, которая повышает эффективность биолюминесценции и позволяет направлять свет вниз в виде конуса. Предполагается, что этот направленный конус биолюминесценции позволяет кальмару-огнеметчику лучше обнаруживать свою добычу и хищников снизу и привлекать мелкие рыбки для поедания.

Распространение

Кальмар-светокоп обитает в водах у побережья Японии. Глубина, на которой эти кальмары могут быть найдены, варьируется (в течение дня и в течение ночи) в течение дня. По этой причине они также испытывают значительные изменения температуры окружающей среды в течение дня (в течение дня и в течение ночи). Кальмары-светоносы сталкиваются с высокими уровнями хищничества и могут служить основным источником пищи для некоторых хищных видов, включая северных тюленей, особенно во время их ежегодной миграции. Кальмар проводит день на глубине нескольких сотен метров, возвращаясь на поверхность, когда наступает ночь. Он использует свои способности воспринимать и производить свет для противопожарной маскировки: он сопоставляет яркость и цвет своей нижней части с светом, исходящим с поверхности, что затрудняет обнаружение хищниками снизу. Как участник вертикальной миграции, кальмар-светокожец питается в основном ночью.

Исследования

Химический и структурный анализ сетчатки кальмара-светоносака показал наличие трех визуально активных пигментов, расположенных в разных областях сетчатки кальмара. Это уникально среди головоногих и может позволить этим кальмарам иметь цветовое зрение. Наличие двух или более визуально активных пигментов было обнаружено только в глазах других организмов, способных различать цвета. Три обнаруженных пигмента включают ретинал (A1) с максимальной абсорбцией при 482 нм, гидроксиретинал (A4) с максимальной абсорбцией при 470 нм и дегидроретинал (A2) с максимальной абсорбцией при 500 нм. Сканирующая электронная микроскопия показывает, что каждый пигмент содержится в отдельных фоторецепторных клетках сетчатки, что позволяет отделять каждый пигмент в конкретных местах сетчатки кальмара. Кальмары-светоносы показывают редкие свидетельства моногамии головоногих в их репродуктивном цикле, когда они ежегодно мигрируют в прибрежные воды залива Тояма каждую весну во время брачного сезона. Например, самки долгое время хранят сперму в двусторонних мешках под воротником на шее и способны откладывать яйца после сезона размножения, когда самцов больше нет. Самцы демонстрируют специфическую выработку спермы и выпускают паттерны для увеличения их репродуктивного успеха. Одно из объяснений такого необычного поведения заключается в том, что, хотя самцы достигают половой зрелости до начала размножения, самки полностью созревают только позже. В результате более короткой продолжительности жизни самцов большинство самцов способны только один раз совокупляться и в значительной степени исчезают к тому времени, когда самки могут использовать сперму, сохраненную во время совокупления.

Коммерческое использование

Рыбаки давно знают, что кальмары-светильники собираются в бухте Тояма у японского побережья, чтобы нереститься. Они часто попадают в ловушку ночью, когда поднимаются на поверхность, или в рыболовные сети, которые днем проводят рыболовство в мезопелагических глубинах. Коммерческое потребление W. scintillans во многом обусловлено мигающим синим дисплеем фотофоров, что делает их ценным пунктом меню в ресторанах. В Японии этот кальмар ловит коммерческий рыбак, ежегодный улов которого с 1990 по 1999 год составляет от 4 804 до 6 822 тонн. Хранение W. scintillans было затруднено из-за их адаптации к глубоководным условиям, которые особенно холодны и темны. Исследователи обнаружили, что длительное (3+ дней) успокоение кальмаров-светильников может быть достигнуто с использованием сульфата магния без сравнительного вреда для организмов. W. scintillans быстро вернулся в нормальное состояние всего через несколько минут после того, как был перемещен в пресной морской воде в конечном пункте назначения. Транспортируемые животные сохранили свой потенциал вспышки фотофоров, что является ключевым направлением для исследователей.