يجب أن تكون "السمكة الذهبية" الحديثة بحجم النانو وتتألق بضوء أخضر

لسنوات عديدة، بدا البروتين الفلوري الأخضر (GFP) وكأنه فضول كيميائي حيوي عديم الفائدة، لكنه أصبح في التسعينيات أداة قيمة في علم الأحياء. هذا الجزيء الطبيعي الفريد لا يتألق بشكل أسوأ من الأصباغ الاصطناعية، ولكنه على عكسها غير ضار. بمساعدة GFP، يمكنك أن ترى كيف تنقسم الخلية، وكيف تنتقل النبضة عبر الألياف العصبية، أو كيف "تنتشر" النقائل في جميع أنحاء جسم حيوان المختبر. واليوم تُمنح جائزة نوبل في الكيمياء لثلاثة علماء يعملون في الولايات المتحدة لاكتشافهم وتطوير هذا البروتين.

للحصول على الجزء الأول من البروتين الجديد، اصطاد الباحثون قناديل البحر بشباك يدوية، وقاموا برمي الشبكة، مثل الرجل العجوز في قصة بوشكين الخيالية. والأغرب من ذلك أن البروتين الغريب الذي تم عزله من هذه القناديل بعد عقود قليلة أصبح "سمكة ذهبية" حقيقية تؤدي أفضل أداء الرغبات العزيزةعلماء الأحياء الخلية.

ما هو GFP؟

ينتمي GFP إلى أكبر مجموعة من الجزيئات وأكثرها تنوعًا في الكائنات الحية المسؤولة عن العديد من الوظائف البيولوجية: البروتينات. انه حقا لون أخضرعلى الرغم من أن معظم البروتينات غير ملونة (ومن هنا اسمها - البروتين).

البروتينات الملونة القليلة لها لونها بسبب وجود جزيئات غير بروتينية - "الأوزان". على سبيل المثال، يتكون الهيموجلوبين الموجود في دمنا من جزيء الهيم ذو اللون الأحمر والبني غير البروتيني وجزء بروتيني عديم اللون - الجلوبين. GFP هو بروتين نقي بدون "إضافات": جزيء سلسلة يتكون من "روابط" عديمة اللون - أحماض أمينية. ولكن بعد التوليف، إن لم يكن معجزة، على الأقل تحدث خدعة: تتجعد السلسلة في "الكرة"، والحصول على اللون الأخضر والقدرة على تنبعث من الضوء.

في خلايا قنديل البحر، يعمل GFP جنبًا إلى جنب مع بروتين آخر ينبعث منه الضوء الأزرق. GFP يمتص هذا الضوء وينبعث باللون الأخضر. لماذا يتوهج قنديل البحر في أعماق البحار Aequorea victoria باللون الأخضر، لا يزال العلماء لا يفهمون ذلك. مع اليراعات، كل شيء بسيط: خلال موسم التزاوج، تضيء الأنثى "منارة" للذكور - وهو نوع من إعلان الزواج: أخضر، طوله 5 ملم، يبحث عن شريك الحياة.

في حالة قناديل البحر، فإن هذا التفسير غير مناسب: فهم لا يستطيعون التحرك بنشاط ومقاومة التيارات، لذلك حتى لو أعطوا إشارات لبعضهم البعض، فهم أنفسهم غير قادرين على السباحة "إلى النور".

أوسامو شيمومورا: لا يمكنك إخراج قنديل البحر دون صعوبة

بدأ كل شيء في الخمسينيات من القرن الماضي، عندما بدأ أوسامو شيمومورا بدراسة قنديل البحر المضيء في أعماق البحار Aequorea victoria في مختبر فرايداي هاربر البحري في الولايات المتحدة. من الصعب أن نتخيل فضولًا علميًا أكثر "خاملاً": فقد أصبح الأشخاص الذين يرتدون النظارات مهتمين لماذا يتوهج مخلوق هلامي غير معروف في ظلام أعماق البحار. إذا قمت بدراسة سم قنديل البحر، فسيكون من الأسهل تخيل إمكانية التطبيق العملي.

اتضح أنه من المستحيل اصطياد قناديل البحر بشباك الجر الصناعية: لقد أصيبوا بجروح خطيرة، لذلك كان علينا اصطيادهم بشباك يدوية. لتسهيل "الإبداع" عمل علميوتحت قيادة ياباني مثابر، قاموا بتصميم آلة خاصة لتقطيع قنديل البحر.

لكن الفضول العلمي، إلى جانب الدقة اليابانية، أثمرا عن نتائج. في عام 1962، نشر شيمومورا وزملاؤه مقالًا ذكروا فيه اكتشاف بروتين جديد يسمى GFP. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن شيمومورا لم يكن مهتمًا بـ GFP، بل ببروتين آخر لقنديل البحر، وهو aequorin. تم اكتشاف GFP على أنه "منتج ذو صلة". بحلول عام 1979، كان شيمومورا وزملاؤه قد وصفوا بالتفصيل هيكل GFP، والذي كان بالطبع مثيرًا للاهتمام، ولكن فقط لعدد قليل من المتخصصين.

مارتن تشالفي: بروتين قنديل البحر بدون قنديل البحر

وجاء هذا الاختراق في أواخر الثمانينات وأوائل التسعينات، بقيادة مارتن تشالفي، الثاني من الثلاثي الحائزين على جائزة نوبل. باستخدام أساليب الهندسة الوراثية (التي تبلورت بعد 15-20 سنة من اكتشاف GFP)، تعلم العلماء إدخال جين GFP في البكتيريا، ثم في الكائنات الحية المعقدة، وأجبروها على تصنيع هذا البروتين.

كان يُعتقد سابقًا أنه من أجل الحصول على خصائص الفلورسنت، يتطلب GFP "بيئة" كيميائية حيوية فريدة موجودة في جسم قنديل البحر. أثبت تشالفي أنه يمكن أيضًا تشكيل GFP الانارة الكاملة في كائنات حية أخرى، ويكفي جين واحد. والآن أصبح لدى العلماء هذا البروتين "تحت الغطاء": ليس في أعماق البحر، بل في متناول اليد دائمًا وبكميات غير محدودة. لقد انفتحت آفاق غير مسبوقة للتطبيق العملي.

تسمح الهندسة الوراثية بإدخال جين GFP ليس فقط "في مكان ما"، بل ربطه بالجين لبروتين معين يثير اهتمام الباحث. ونتيجة لذلك، يتم تصنيع هذا البروتين بعلامة مضيئة، مما يسمح برؤيته تحت المجهر على خلفية الآلاف من بروتينات الخلايا الأخرى.

إن الطبيعة الثورية لـ GFP هي أنها تسمح لك "بوضع علامة" على البروتين في خلية حية، وتقوم الخلية نفسها بتركيبه، وفي العصر الذي سبق GFP، تم إجراء كل الفحص المجهري تقريبًا على مستحضرات "ثابتة". في الأساس، درس علماء الكيمياء الحيوية «لقطات» من العمليات البيولوجية «في وقت الوفاة»، على افتراض أن كل شيء في الدواء ظل كما كان أثناء الحياة. أصبح من الممكن الآن مراقبة وتسجيل العديد من العمليات البيولوجية في الكائن الحي بالفيديو.

حامل فواكه روجر تسين

ثالث حائز على جائزة نوبلبشكل عام، لم "يكتشف" أي شيء. متسلحين بمعارف الآخرين حول GFP وتقنيات الهندسة الوراثية، بدأ العلماء في مختبر Roger Y. Tsien في إنشاء بروتينات فلورية جديدة تناسب احتياجاتهم بشكل أفضل. لقد تم القضاء على العيوب الكبيرة في GFP "الطبيعي". على وجه الخصوص، يتوهج البروتين من قنديل البحر بشكل مشرق عند تشعيعه بالأشعة فوق البنفسجية، ولكن لدراسة الخلايا الحية فمن الأفضل استخدام الضوء المرئي. بالإضافة إلى ذلك، البروتين "الطبيعي" هو رباعي (يتم تجميع الجزيئات في مجموعات من أربعة). تخيل أن أربعة جواسيس (GFP) يجب أن يراقبوا أربعة أفراد ("السناجب المميزة")، وهم ممسكين بأيدي بعضهم البعض.

ومن خلال تغيير العناصر الهيكلية الفردية للبروتين، طور تسين وزملاؤه تعديلات على GFP كانت خالية من هذه العيوب وعدد من العيوب الأخرى. يتم استخدامها الآن من قبل العلماء في جميع أنحاء العالم. بالإضافة إلى ذلك، أنشأ فريق تسين "قوس قزح" من بروتينات الفلورسنت، والتي تتراوح من اللون الأزرق إلى اللون البنفسجي الأحمر. أطلق تسين على بروتيناته الملونة اسم ثمار ذات الألوان المقابلة: mBanana، وtdTomato، وmStrawberry (الفراولة)، وmCherry (الكرز)، وmPlum (البرقوق) وما إلى ذلك.

جعل Tsien قائمة تطوراته تبدو وكأنها حامل فواكه ليس فقط بغرض الترويج. ووفقا له، كما لا توجد فاكهة واحدة أفضل لجميع الحالات، لا يوجد أفضل بروتين فلوري واحد: لكل حالة محددة تحتاج إلى اختيار البروتين "الخاص بك" (والآن هناك الكثير للاختيار من بينها). هناك حاجة إلى ترسانة من البروتينات متعددة الألوان عندما يرغب العلماء في مراقبة عدة أنواع من الكائنات في خلية واحدة في نفس الوقت (يحدث هذا عادةً).

كانت الخطوة الجديدة في تصميم البروتينات الفلورية هي إنشاء بروتينات "قابلة للتنشيط الضوئي". فهي لا تتألق (وبالتالي لا تكون مرئية تحت المجهر) حتى يقوم الباحث "بإشعالها" بمساعدة تشعيع قصير المدى باستخدام ليزر مختار خصيصًا. يشبه شعاع الليزر وظيفة التمييز في تطبيقات الكمبيوتر. إذا كان العالم لا يهتم بجميع جزيئات البروتين، بل بمكان واحد محدد فقط ويبدأ من لحظة معينة، فيمكنه "اختيار" هذه المنطقة باستخدام شعاع الليزر، ومن ثم مراقبة ما يحدث لهذه الجزيئات. على سبيل المثال، يمكنك "تنشيط" أحد عشرات الكروموسومات، ثم مشاهدة كيف "ينتقل" عبر الخلية أثناء الانقسام، ولن تتداخل الكروموسومات المتبقية.

لقد ذهب العلماء الآن إلى أبعد من ذلك: فقد تم مؤخرًا إنشاء بروتينات الحرباء الفلورية، والتي تغير لونها بعد تشعيع خاص، وهذه التغييرات قابلة للعكس: يمكنك "تبديل" الجزيء من لون إلى آخر عدة مرات. وهذا يوسع من إمكانيات دراسة العمليات في الخلية الحية.

بفضل التطورات في العقد الماضي، أصبحت البروتينات الفلورية واحدة من الأدوات الرئيسية لأبحاث الخلايا. وقد تم بالفعل نشر حوالي سبعة عشر ألفًا حول GFP وحده أو الدراسات التي تستخدمه مقالات علمية. في عام 2006، أقام مختبر فرايداي هاربور، حيث تم اكتشاف GFP، نصبًا تذكاريًا يصور جزيء GFP، بارتفاع 1.4 متر، أي أكبر بنحو مائة مليون مرة من الجزيء الأصلي.

يعد GFP من قنديل البحر Aequorea أفضل دليل على أن البشر بحاجة إلى حماية تنوع الأنواع "عديمة الفائدة" من الحيوانات البرية. منذ حوالي عشرين عامًا، لم يكن أحد يتخيل أن البروتين الغريب لقنديل البحر غير المعروف سيصبح الأداة الرئيسية بيولوجيا الخليةالقرن الحادي والعشرون. على مدى مائة مليون سنة، خلق التطور جزيئًا به خصائص فريدة من نوعهاوالتي لا يمكن لأي عالم أو كمبيوتر أن يبنيها "من الصفر". يقوم كل نوع من مئات الآلاف من الأنواع النباتية والحيوانية بتصنيع آلاف الجزيئات البيولوجية الخاصة به، والتي لم تتم دراسة الغالبية العظمى منها بعد. وربما يحتوي هذا الأرشيف الحي الضخم على الكثير مما ستحتاجه البشرية يومًا ما.

أدى التوافر المتزايد للبيولوجيا الجزيئية "ذات التقنية العالية" إلى حقيقة أن البروتينات المضيئة بدأت تستخدم ليس فقط في الأبحاث الجادة.

شحم الخنزير الفلورسنت الأخضر

في عام 2000، وبناءً على طلب الفنان المعاصر إدواردو كاك، "صنع" عالم الوراثة الفرنسي أرنبًا أخضر اللون يدعى ألبا. لم يكن للتجربة أي أهداف علمية: لقد كانت ألبا "عملاً فنيًا" للفنان كاتز في الاتجاه الذي اخترعه - الفن المعدل وراثيًا. أرنب (عذرا، قطعة من الفنكاتز) في مختلف المعارض والمؤتمرات الصحفية وغيرها من الأحداث، والتي جذبت الكثير من الاهتمام.

في عام 2002، توفي ألبا بشكل غير متوقع، وكانت هناك فضيحة حول الحيوان المؤسف في الصحافة بسبب التناقضات بين العالم المؤدي والعميل الفنان. وعلى سبيل المثال، دفاعًا عن زميلتهم من هجمات كاتز، جادل علماء الوراثة الفرنسيون بأن ألبا ليست في الواقع خضراء ومضيئة كما تبدو في الصور الفوتوغرافية. لكن إذا كنا نتحدث عن الفن، فلماذا لا نزينه باستخدام الفوتوشوب؟

إن الهندسة الوراثية البشرية تتعارض مع أخلاقيات الطب، لذا فمن غير المرجح أن يتم استخدام البروتينات الفلورية في المؤسسات الطبية القانونية لأغراض التشخيص وأغراض مماثلة. ومع ذلك، يمكن الافتراض أن صالونات التجميل وغيرها من المؤسسات الأقل سيطرة ستكون مهتمة بالفرص الجديدة. تخيل، على سبيل المثال، أظافرًا أو شفاهًا طبيعية (بدون طلاء أو أحمر شفاه!) يتغير لونها حسب الإضاءة وحتى تتوهج في الظلام إذا أحبها شخص ما... أو نمطًا على الجلد يتكون من خلايا الفلورسنت الخاصة به، والتي يصبح مرئيًا، فقط إذا قمت بتسليطه بمصباح خاص، بدلاً من الوشم الذي ينظر إليه الجميع ويصعب إزالته.

أخبار الشريك

“... البحر كله يحترق بالنار. يلعب اللون الأزرق على قمم الأمواج الأحجار الكريمة. في تلك الأماكن التي تلمس فيها المجاذيف الماء، تضيء خطوط لامعة عميقة بلمعان سحري. ألمس الماء بيدي، وعندما أعود به، تسقط حفنة من الماس المتوهج، وتحترق أضواء الفوسفور اللطيفة المزرقة على أصابعي لفترة طويلة. اليوم هو إحدى تلك الليالي السحرية التي يقول عنها الصيادون: "البحر يشتعل!"
(آي كوبرين.)

هل سبق لك أن رأيت مثل هذه الصورة عندما كنت في إجازة في البحر؟ هل هي حقا ظاهرة مذهلة؟ اليوم سأخبرك لماذا يتوهج البحر؟

تسمى قدرة الكائنات الحية على التوهج بالتلألؤ البيولوجي. يمكن أن توهج الفطر، واليراعات، وبعض أنواع قناديل البحر، والأسماك.آلية التلألؤ متشابهة في جميع الكائنات الحية. جميعهم لديهم خلايا مضيئةالتي تحتوي على مادة لوسيفيرين. تحت تأثير الأكسجين، يتأكسد، ويتم إطلاق الكميات الخفيفة.

تلألؤ بيولوجي في قنديل البحر.

توهج ctenophore.

يثير وهج المياه الساحلية، التي وصفها ألكسندر كوبرين بشكل رائع العوالق النباتية والحيوانية.يمكن أن تكون هذه ctenophores، وهي قشريات صغيرة. ولكن في أغلب الأحيان يكون التوهج المتساوي والقوي ناتجًا عن التطور الهائل الطحالب المجهرية– الدينوفلاجيلات، وهي الطحالب العوالق Nochesvetka (نوكتيلوكا سينتيللان). ولا يمكن رؤيته إلا من خلال المجهر. جسم توهج الليل عبارة عن خلية شفافة ذات سوط ذيل. خلال لكل لتر من مياه البحريمكن ايجاده عدة ملايين من الخلايا الليلية!وبفضل هذا يحترق البحر بالأضواء.

طحالب ضوء الليل (Noctiluca scintillans)

تراكم هائل للتوهج الليلي.

في بلدنا يمكنك رؤية سحر الطبيعة هذا في البحار السوداء وآزوف وأوكوتسك.من الأفضل مشاهدته في الهدوء والدفء، الليالي المظلمة, عندما تأتي بعد العاصفة الهدوء التام.ذروة التوهج تحدث عند نهاية يوليو - سبتمبر– فترة التطور الهائل للعوالق في الصيف والخريف. ربما لهذا السبب يتم الاحتفال باليوم البحري العالمي في 24 سبتمبر، عندما يكون البحر في غاية الأناقة؟! :) مشهد البحر اللامع هو واحد من أروع المناظر ظاهرة طبيعية. أتمنى لك أن تكون محظوظا بما فيه الكفاية لرؤيته!

أحد أكثر سكان أعماق البحار غموضًا، إثارة الاهتماموخوف معين، يمكن أن يسمى قناديل البحر بحق. من هم، ومن أين أتوا، وما هي الأصناف الموجودة في العالم، وما هي دورة حياتهم، وهل هي خطيرة كما تقول الشائعات الشائعة - أريد أن أعرف كل هذا بالتأكيد.

ظهرت قناديل البحر منذ أكثر من 650 مليون سنة، مما يجعلها واحدة من أقدم الكائنات الحية على وجه الأرض.

حوالي 95% من جسم قنديل البحر عبارة عن ماء، وهو أيضًا موطنها. تعيش معظم قناديل البحر في المياه المالحة، على الرغم من وجود أنواع تفضل المياه العذبة. قنديل البحر - المرحلة دورة الحياةممثلو جنس Medusozoa، "قنديل البحر" يتناوب مع الطور اللاجنسي غير المتحرك من البوليبات غير المتحركة، والتي تتشكل منها عن طريق البراعم بعد النضج.

تم تقديم الاسم في القرن الثامن عشر على يد كارل لينيوس، الذي رأى في هذه الكائنات الغريبة تشابهًا معينًا مع جورجون ميدوسا الأسطوري، وذلك بسبب وجود مخالب ترفرف مثل الشعر. وبمساعدتهم، يصطاد قنديل البحر الكائنات الحية الصغيرة التي تكون بمثابة غذاء له. قد تبدو المجسات وكأنها خيوط مدببة طويلة أو قصيرة، ولكنها جميعها مجهزة بخلايا لاذعة تصعق الفريسة وتجعل الصيد أسهل.

دورة حياة السكيفويد: 1-11 - الجيل اللاجنسي (السليلة)؛ 11-14- الجيل الجنسي (قنديل البحر).

قنديل البحر متوهجة

ومن رآه يتوهج في ليلة مظلمة مياه البحرمن غير المرجح أن ينسى هذا المنظر: عدد لا يحصى من الأضواء تضيء أعماق البحر، متلألئة مثل الماس. السبب في ذلك ظاهرة مذهلةتخدم أصغر الكائنات العوالق، بما في ذلك قنديل البحر. ويعتبر قناديل البحر الفوسفورية من أجمل القناديل. ولا يتم العثور عليه كثيرًا، حيث يعيش في المنطقة القاعية بالقرب من سواحل اليابان والبرازيل والأرجنتين.

يمكن أن يصل قطر مظلة قنديل البحر المضيئة إلى 15 سم. الذين يعيشون في الأعماق المظلمة، يضطر قنديل البحر إلى التكيف مع الظروف، وتزويد أنفسهم بالطعام، حتى لا يختفيوا على الإطلاق كنوع. والحقيقة المثيرة للاهتمام هي أن أجسام قناديل البحر لا تحتوي على ألياف عضلية ولا يمكنها مقاومة تدفقات المياه.

نظرًا لأن قنديل البحر البطيء، الذي يسبح بإرادة التيار، لا يمكنه مواكبة القشريات المتنقلة أو الأسماك الصغيرة أو غيرها من سكان العوالق، فعليهم استخدام خدعة وإجبارهم على السباحة حتى فتحة الفم المفترسة. وخير الطعم في ظلمة الفضاء السفلي هو النور.

يحتوي جسم قنديل البحر المضيء على صبغة - لوسيفيرين، والتي تتأكسد تحت تأثير إنزيم خاص - لوسيفيراز. الضوء الساطع يجذب الضحايا مثل العث إلى لهب الشمعة.

تعيش بعض أنواع قناديل البحر المضيئة، مثل Rathkea وEquorea وPelagia، على سطح الماء، وتتجمع بكميات كبيرة، مما يجعل البحر يحترق حرفيًا. لقد أثارت القدرة المذهلة على إصدار الضوء اهتمام العلماء. تم بنجاح عزل الفوسفور من جينوم قنديل البحر وإدخاله في جينومات الحيوانات الأخرى. وتبين أن النتائج غير عادية تمامًا: على سبيل المثال، بدأت الفئران التي تم تغيير نمطها الوراثي بهذه الطريقة في نمو شعر أخضر.

قنديل البحر السام - دبور البحر

اليوم، هناك أكثر من ثلاثة آلاف قناديل البحر معروفة، والعديد منها غير ضار للبشر. تحتوي جميع أنواع قناديل البحر على خلايا لاذعة "مشحونة" بالسم. فهي تساعد على شل المصاب والتعامل معه دون أي مشاكل. وبدون مبالغة، يمثل للغواصين والسباحين والصيادين قنديل البحر الذي يسمى دبور البحر. الموطن الرئيسي لقناديل البحر هذه هو المياه الاستوائية الدافئة، وخاصة الكثير منها قبالة سواحل أستراليا وأوقيانوسيا.

الأجسام الشفافة ذات اللون الأزرق الفاتح غير مرئية ماء دافئالخلجان الرملية الهادئة. حجم صغيرأي أن قطرها يصل إلى أربعين سنتيمترا لا يجذب أيضا انتباه خاص. وفي الوقت نفسه فإن سم فرد واحد يكفي لإرسال حوالي خمسين شخصًا إلى الجنة. على عكس نظرائهم الفوسفوريين، الدبابير البحريةيمكنه تغيير اتجاه الحركة، والعثور بسهولة على السباحين المهملين. ويسبب السم الذي يدخل جسم الضحية شلل العضلات الملساء، بما في ذلك الجهاز التنفسي. يجري في المياه الضحلة، لدى الشخص فرصة ضئيلة للخلاص، ولكن حتى لو الرعاىة الصحيةتم تقديمها في الوقت المناسب ولم يمت الشخص بسبب الاختناق، وتشكلت تقرحات عميقة في أماكن "اللدغات"، مما تسبب ألمًا شديدًا وعدم الشفاء لعدة أيام.

الصغار الخطيرون - قنديل البحر إيروكاندجي

قنديل البحر إيروكاندجي الصغير، الذي وصفه الأسترالي جاك بارنز عام 1964، له تأثير مماثل على جسم الإنسان، مع الاختلاف الوحيد هو أن درجة الضرر ليست عميقة جدًا. هو، كعالم حقيقي يدافع عن العلم، شهد تأثير السم ليس فقط على نفسه، ولكن أيضًا على ابنه. أعراض التسمم - الصداع الشديد وآلام العضلات، والتشنجات، والغثيان، والنعاس، وفقدان الوعي - ليست قاتلة في حد ذاتها، ولكن الخطر الرئيسي هو الزيادة الحادة في ضغط الدممن رجل التقى شخصيًا بإيروكاندجي. إذا كان لدى الضحية مشاكل في نظام القلب والأوعية الدموية، فإن الاحتمال نتيجة قاتلةكبير قليلا. يبلغ حجم هذا الطفل حوالي 4 سم، لكن مخالبه الرفيعة ذات الشكل المغزلي يصل طولها إلى 30-35 سم.

جمال مشرق - قنديل البحر فيساليا

ساكن آخر خطير جدًا في المياه الاستوائية بالنسبة للبشر هو Physalia - القارب البحري. ومظلتها مطلية بألوان زاهية: الأزرق والبنفسجي والبنفسجي وتطفو على سطح الماء بحيث يمكن رؤيتها من بعيد. مستعمرات كاملة من "الزهور" البحرية الجذابة تجذب السياح الساذجين، وتدعوهم إلى التقاطها في أسرع وقت ممكن. هذا هو المكان الذي يكمن فيه الخطر الرئيسي: مخالب طويلة مخبأة تحت الماء تصل إلى عدة أمتار ومجهزة بعدد كبير من الخلايا اللاذعة. يعمل السم بسرعة كبيرة، مما يسبب حروقا شديدة وشلل وتعطيل الجهاز القلبي الوعائي والجهاز التنفسي والجهاز العصبي المركزي. إذا حدث الاجتماع على عمق كبير أو ببساطة بعيدا عن الشاطئ، فقد تكون نتائجه هي الأكثر حزنا.

قنديل البحر العملاق نومورا - بدة الأسد

العملاق الحقيقي هو جرس نومورا، ويسمى أيضًا بدة الأسدلبعض التشابه الخارجي مع ملك الوحوش. يمكن أن يصل قطر القبة إلى مترين، ويصل وزن مثل هذا "الطفل" إلى مائتي كيلوغرام. يعيش على الشرق الأقصىفي المياه الساحلية لليابان قبالة سواحل كوريا والصين.

كرة ضخمة مشعرة تسقط في شباك الصيد وتتسبب في إتلافها وإلحاق أضرار بالصيادين وتضربهم بأنفسهم عندما يحاولون تحرير أنفسهم. حتى لو لم يكن سمهم قاتلاً للبشر، فإن اللقاءات مع "عرف الأسد" نادراً ما تتم في جو ودي.

Cyanea المشعرة - أكبر قناديل البحر في المحيط

واحدة من أكثر قنديل البحر الكبيريعتبر سيانيا. الذين يعيشون في المياه الباردة، يصل أكبر الأحجام. تم اكتشاف ووصف العينة الأكثر عملاقة من قبل العلماء في نهاية القرن التاسع عشر أمريكا الشمالية: يبلغ قطر قبتها 230 سم، ويبلغ طول مخالبها 36.5 مترًا. هناك الكثير من المخالب، يتم جمعها في ثماني مجموعات، كل منها لديها من 60 إلى 150 قطعة. ومن المميز أن قبة قنديل البحر مقسمة إلى ثمانية أجزاء، تمثل نوعا من النجم المثمن. ولحسن الحظ، فإنهم لا يعيشون في بحر آزوف والبحر الأسود، لذلك لا داعي للقلق بشأنهم عند الذهاب إلى البحر للاسترخاء.

اعتمادًا على الحجم، يتغير اللون أيضًا: يتم طلاء العينات الكبيرة باللون الأرجواني الفاتح أو أرجوانيأصغر حجمًا - باللون البرتقالي أو الوردي أو البيج. يعيش السيانياس في المياه السطحية، ونادرًا ما ينزل إلى الأعماق. السم ليس خطيرًا على البشر، ولا يسبب سوى إحساسًا مزعجًا بالحرقان والبثور على الجلد.

استخدام قنديل البحر في الطبخ

عدد قناديل البحر التي تعيش في البحار والمحيطات الكرة الأرضيةهائلة حقًا، ولا يوجد نوع واحد معرض لخطر الانقراض. استخدامها محدود بقدرات التعدين، لكن الناس يستخدمونها منذ فترة طويلة ميزات مفيدةقناديل البحر للأغراض الطبية والتمتع بمذاقها في الطبخ. في اليابان وكوريا والصين وإندونيسيا وماليزيا ودول أخرى، يتم تناول قنديل البحر منذ فترة طويلة، ويطلقون عليه اسم "اللحوم الكريستالية". ترجع فوائده إلى محتواه العالي من البروتين والألبومين والفيتامينات والأحماض الأمينية والعناصر الدقيقة. وعندما يتم تحضيرها بشكل صحيح، يكون لها طعم رائع للغاية.

يضاف "لحم" قنديل البحر إلى السلطات والحلويات والسوشي واللفائف والحساء والأطباق الرئيسية. في عالم يهدد فيه النمو السكاني بشكل مطرد ببداية المجاعة، خاصة في البلدان المتخلفة، يمكن أن يكون البروتين المستخرج من قنديل البحر عونا جيدا في حل هذه المشكلة.

قنديل البحر في الطب

يعد استخدام قنديل البحر في تصنيع الأدوية أمرًا معتادًا، إلى حد كبير، في تلك البلدان التي لم يعد استخدامها كغذاء موضع مفاجأة منذ فترة طويلة. في معظمها، تقع هذه البلدان في المناطق الساحلية حيث يتم حصاد قناديل البحر مباشرة.

وفي الطب تستخدم المستحضرات المحتوية على أجسام قناديل البحر المعالجة في علاج العقم والسمنة والصلع والشيب. يساعد السم المستخرج من الخلايا اللاذعة على التغلب على أمراض الأنف والأذن والحنجرة وتطبيع ضغط الدم.

العلماء المعاصرون يكافحون من أجل العثور عليه الدواءقادرة على هزيمة الأورام السرطانية، دون استبعاد احتمال أن تساعد قناديل البحر أيضًا في هذه المعركة الصعبة.

إذا قمت برفع شبكة العوالق على سطح السفينة في ليلة مظلمة، وهي جهاز خاص لالتقاط الكائنات الحية العوالق، فإنها تبدأ في التوهج بضوء أبيض مخضر فسفوري.
غالبًا ما يبقى أثر مضيء خلف سفينة تتحرك في المحيط. حتى يد الشخص التي تُنزل في البحر تبدأ في التوهج.
ويكفي النظر من خلال عدسة مكبرة أو مجهر إلى عينة مأخوذة من شبكة العوالق لتوضيح أن سبب التوهج الفسفوري هو الكائنات العوالق، وفي المقام الأول قنديل البحر. شكلها متنوع تمامًا: هناك قناديل البحر على شكل صحن، مخروطي الشكل، نصف كروي؛ تمتلك بعض قناديل البحر العديد من المجسات، في حين أن البعض الآخر لديه مجسات قليلة أو معدومة. هناك ممثلون لكل من الهيدرويدات (بشكل رئيسي من رتبة القصبات الهوائية) والسكيفويدات التي تنتمي إلى رتبة قنديل البحر التاج.

قنديل البحر Trachylid له كروسوتا ( كروسوتا) و بانتاهوغون ( بانتاشوجون) يوجد العديد من المجسات الطويلة الرفيعة على حافة المظلة. مظلة قناديل البحر هذه رقيقة الجدران ولكنها عضلية. يسبحون في رشقات نارية قصيرة وسريعة. جميع قناديل البحر الأخرى في أعماق البحار تسبح ببطء شديد. تحتوي مظلتها على غليظة غضروفية سميكة تعيق الحركات النابضة المميزة لقناديل البحر الأخرى.

لحم قنديل البحر الصغير في أعماق البحار ( لحم) فقد شكله المتوسطي النموذجي تمامًا. تبدو وكأنها كرة شفافة ذات قلب داكن. تعيش هذه القناديل على عمق 1 إلى 6 كيلومتر في الظلام والبرد. لا توجد نباتات هنا على الإطلاق، لذا فإن جميع سكان أعماق البحار إما يعيشون أسلوب حياة مفترس أو يكتفون بالكائنات الحية الميتة التي تغوص إلى القاع من الطبقات العلياالمياه الغنية بالحياة.

يعتبر أوليندياس الفوسفوري من أجمل قناديل البحر ( أوليندياس الفوسفوريكا) أو بمعنى آخر - الفوسفوريك أو متوهجة قنديل البحر. ينتمي إلى فئة Hydroid ( هيدروزوا)، فئة فرعية ليمنوميدوزا ( ليمنوميدوساي).
إنه حيوان بحري جميل للغاية يعطي توهجًا جذابًا. يعد قنديل البحر الفسفور أوليندياس حيوانًا نادرًا للغاية ويقضي العديد من المصورين تحت الماء شهورًا وسنوات في التقاطه. معجزة طبيعية. وفي الواقع، فإن الطريقة التي يحمل بها فوسفور أوليندياس مظلته اللامعة هي مشهد لا ينسى.
تعيش أوليندياس الفوسفورية قبالة سواحل اليابان والأرجنتين والبرازيل، وكقاعدة عامة، تبقى في المياه الساحلية بالقرب من القاع. يصل قطر مظلة هذا النوع من قناديل البحر إلى 15 سم. تغذية قنديل البحر متوهجة سمكة صغيرةوالعوالق. يمكن لـ olindias الفوسفورية أن تتجعد وتكشف مخالبها لالتقاط الفريسة. تُصاب الضحية بالسم من مخالبها، وبعد ذلك يتم إرسالها إلى الفم ثم إلى تجويف المعدة.
بالنسبة للبشر، يشكل قنديل البحر المضيء هذا بعض الخطر بمناخسه، لكن لدغته ليست قاتلة وعادة ما تسبب تهيجًا خفيفًا، مثل قرنية البحر الأسود.

في أعماق المحيط يوجد دائمًا نقص حاد في الغذاء، ولذلك فإن جميع سكان أعماق البحار مشغولون بالبحث عنه باستمرار. ومن الواضح أن سكان أعماق البحار، الذين لديهم تكيفات خاصة تساعدهم في الحصول على الغذاء، لديهم ميزة على غيرهم من سكان الأعماق.

توجد قناديل البحر في أعماق البحار في كل عينة مياه تقريبًا يتم استخراجها من أعماق المحيط. ما سمح لهم بالتكاثر كثيرًا واحتلال المراكز الأولى من حيث العدد بينهم سكان أعماق البحار؟ للوهلة الأولى، يصعب تفسير ذلك، خاصة بالنظر إلى بطئهم وتنظيمهم البدائي. قنديل البحر في أعماق البحار لا يطارد الفريسة، بل يجذبها.

تتغذى بشكل رئيسي على القشريات، ولكنها في بعض الأحيان تأكل أي حيوانات أخرى في أعماق البحار، مما يجذبها بالضوء الساطع.



يعد الضوء في الظلام من أكثر الطعوم فعالية لأي كائن حي، لذلك اعتمدته قنديل البحر الفانوس لجذب الفرائس المحتملة. بعد كل شيء، قنديل البحر غير قادر على مطاردة الفريسة بحثا عن الطعام، لأنها لا تتكيف مع السباحة بسرعة.

جميع قناديل البحر في أعماق البحار ذات لون محمر أو بني. يرتبط وجود صبغة حمراء بنية بالقدرة على انبعاث الضوء. العديد من الكائنات الحية الأخرى في أعماق البحار أو أجزاء من أجسامها القادرة على انبعاث الضوء مطلية أيضًا بنفس اللون.
تتأكسد مادة لوسيفيرين الشبيهة بالدهون ببطء بواسطة إنزيم لوسيفيراز، مما ينبعث منها ضوء ساطع. وكما يتدفق عث الليل على ضوء الفانوس، تتدفق القشريات على ضوء قنديل البحر، تليها حيوانات أعماق البحار الأخرى التي تتغذى على القشريات. يصبحون فريسة لقنديل البحر عندما يجدون أنفسهم على مقربة من مخالبه.

تجدر الإشارة إلى أن الكفاءة عالية جدًا، وقد تم تحقيقها نتيجة تفاعل أكسدة اللوسيفيرين - فهي تبلغ حوالي 50٪. وهذا كثير، مع الأخذ في الاعتبار أنه في أي تفاعلات أخرى تنتج الضوء، فإنه لا يمثل سوى جزء من النسبة المئوية، ويتم إنفاق بقية الطاقة على توليد الحرارة.

كما تتمتع بعض قناديل البحر التي تعيش بالقرب من سطح البحر بالقدرة على التوهج. ومن بينها راتكيا هيدروميدوسا الصغيرة ( راثكيا)، قنديل البحر المائي ( اكوريا) وقنديل البحر البلاجيا البلاجيا الليلي ( بيلاجيا نوتشيلوكا). وغالباً ما تظهر هذه القناديل بأعداد كبيرة جداً، ومن ثم تبدو الأمواج مشتعلة، وتظهر على شفرات المجاذيف. الكرات النارية- قناديل البحر الملتصقة بها تتوهج بشكل ساطع.

تم اكتشاف قدرة بعض الشعاب المرجانية على التوهج عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية مؤخرًا. لم يتم تحديد سبب هذه الظاهرة بعد؛ هناك اقتراحات بأن هذا التوهج (التألق) يسهل عمليات التمثيل الضوئي للطحالب المتكافلة، أو يحمي المرجان من الأشعة فوق البنفسجية الصلبة الزائدة. بعض أنواع madrepore والشعاب المرجانية الأخرى لديها القدرة على التوهج بهذه الطريقة.

من تجاويف الأمعاء القاعية، تتوهج بعض الهيدرويدات والعديد من ريش البحر. ومع ذلك، يبدو أن قدرة هذه الكائنات على التوهج لا تتعلق بالتغذية، لأنها تومض بالضوء الساطع فقط عند تحفيزها ميكانيكيًا. من الواضح أن قدرة هذه الكائنات على إصدار ضوء ساطع فجأة على شكل وميض هو رد فعل دفاعي ويعمل على تخويف الحيوانات التي تتعثر عليها عن طريق الخطأ في الظلام.

 مقالات

يسكن أعماق المحيطات والبحار العديد من الكائنات الحية المذهلة، ومن بينها معجزة الطبيعة الحقيقية. هذه كائنات في أعماق البحار ومجهزة بأعضاء فريدة من نوعها - حوامل ضوئية. يمكن أن توجد هذه الغدد الفانوسية الخاصة في أماكن مختلفة: على الرأس، حول الفم أو العينين، على قرون الاستشعار، على الظهر، على الجانبين أو على أطراف الجسم. تمتلئ الخلايا الضوئية بمخاط يحتوي على بكتيريا مضيئة بيولوجيًا.

سمكة متوهجة في أعماق البحار

ومن الجدير بالذكر أن سمكة متوهجة قادر على التحكم في وهج البكتيريا نفسها، مما يؤدي إلى توسيع أو تضييق الأوعية الدموية، لأنه ومضات من الضوء تتطلب الأكسجين.

واحدة من أكثر الممثلين إثارة للاهتمام سمكة متوهجة هي أسماك أبو الشص التي تعيش في أعماق البحار وتعيش على عمق حوالي 3000 متر.

تمتلك الإناث التي يصل طولها إلى متر واحد في ترسانتها صنارة صيد خاصة بها "طعم منارة" في نهايتها، مما يجذب الفريسة إليها. جداً منظر مثير للاهتمامهو galateathauma الذي يعيش في القاع (باللاتينية: Galatheathauma axeli)، وهو مجهز بـ "طعم" خفيف في فمه مباشرةً. إنها لا "تزعج" نفسها بالصيد، لأن كل ما عليها فعله هو اتخاذ وضعية مريحة وفتح فمها وابتلاع الفريسة "الساذجة".

أبو الشص (lat. Ceratioidei)

مرة اخرى ممثل مثير للاهتمام, سمكة متوهجة هو تنين أسود (لات. Malacosteus niger). إنها تنبعث من الضوء الأحمر باستخدام "أضواء كاشفة" خاصة موجودة تحت عينيها. بالنسبة لسكان المحيط في أعماق البحار، هذا الضوء غير مرئي، وتضيء سمكة التنين السوداء طريقها، في حين تبقى دون أن يلاحظها أحد.

هؤلاء الممثلون لأسماك أعماق البحار الذين لديهم أعضاء مضيئة محددة، وعيون تلسكوبية، وما إلى ذلك، هم حقًا أسماك أعماق البحار، لا ينبغي الخلط بينها وبين حيوانات الجرف في أعماق البحار، التي ليس لديها أعضاء تكيفية مماثلة وتعيش على المنحدر القاري.

التنين الأسود (باللاتينية: Malacosteus niger)

معروف منذ تحلق الأسماك:

فانوس العينين (lat. Anomalopidae)

الأنشوجة المتوهجة، أو myctophidae (lat. Myctophidae)

سمك أبو الشص (lat. Ceratioidei)

أسماك القرش البرازيلية المتوهجة (السيجار) (lat. Isistius Brasiliensis)

gonostomatidae (lat. Gonostomatidae)

Chauliodontidae (lat. Chauliodontidae)

الأنشوجة المتوهجة هي سمكة صغيرة ذات جسم مضغوط جانبيًا ورأس كبير وفم كبير جدًا. ويتراوح طول جسمها حسب النوع من 2.5 إلى 25 سم، ولها أعضاء مضيئة خاصة ينبعث منها ضوء أخضر أو ​​أزرق أو مصفر، يتكون بسبب التفاعلات الكيميائية، تحدث في الخلايا الضوئية.

الأنشوجة المتوهجة (lat. Myctophidae)

وهي منتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء محيطات العالم. العديد من أنواع Myctophidae لها أعداد كبيرة. تشكل Myctophidae، جنبًا إلى جنب مع photychthyids وgonostomids، ما يصل إلى 90% من جميع أسماك أعماق البحار المعروفة.

جونوستوما (lat. Gonostomatidae)

تحدث حياة هؤلاء الممثلين المراوغين للحيوانات البحرية في أعماق البحار، والمخفية بعناية عن أعين المتطفلين، على عمق يتراوح بين 1000 إلى 6000 متر. وبما أن المحيط العالمي، بحسب العلماء، لم تتم دراسته إلا بنسبة أقل من 5%، فإن البشرية لا تزال تنتظر العديد من الاكتشافات المذهلة، من بينها ربما تكون هناك أنواع جديدة من أعماق البحار سمكة متوهجة.

ومع الآخرين لا أقل مخلوقات مثيرة للاهتمام، يسكن أعماق البحر، ستعرفك هذه المقالات على: