Ein moderner „Goldfisch“ sollte nanogroß sein und mit grünlichem Licht fluoreszieren

Viele Jahre lang schien das grün fluoreszierende Protein (GFP) eine nutzlose biochemische Kuriosität zu sein, doch in den 1990er Jahren wurde es zu einem wertvollen Werkzeug in der Biologie. Dieses einzigartige natürliche Molekül fluoresziert nicht schlechter als synthetische Farbstoffe, ist aber im Gegensatz zu diesen harmlos. Mit Hilfe von GFP können Sie beobachten, wie sich eine Zelle teilt, wie sich ein Impuls entlang einer Nervenfaser ausbreitet oder wie sich Metastasen im Körper eines Versuchstiers „ausbreiten“. Heute wird der Nobelpreis für Chemie an drei Wissenschaftler verliehen, die in den Vereinigten Staaten für die Entdeckung und Entwicklung dieses Proteins arbeiten.

Um an die erste Portion des neuen Proteins zu gelangen, fingen die Forscher Quallen mit Handnetzen – indem sie ein Netz warfen, wie der alte Mann aus Puschkins Märchen. Das Erstaunlichste ist, dass das seltsame Protein, das aus diesen Quallen isoliert wurde, nach einigen Jahrzehnten zu einem echten „Goldfisch“ wurde, der die meisten Leistungen erbringt gehegte Wünsche Zellbiologen.

Was ist GFP?

GFP gehört zur größten und vielfältigsten Gruppe von Molekülen in lebenden Organismen, die für viele biologische Funktionen verantwortlich sind: Proteine. Er wirklich Grüne Farbe, obwohl die meisten Proteine ​​nicht gefärbt sind (daher ihr Name - Protein).

Die wenigen farbigen Proteine ​​haben ihre Farbe aufgrund der Anwesenheit von Nicht-Proteinmolekülen – „Makeweights“. Beispielsweise besteht das Hämoglobin in unserem Blut aus einem nicht proteinhaltigen rotbraunen Hämmolekül und einem farblosen Proteinteil – Globin. GFP ist ein reines Protein ohne „Zusätze“: ein Kettenmolekül, das aus farblosen „Gliedern“ – Aminosäuren – besteht. Aber nach der Synthese geschieht, wenn nicht ein Wunder, so doch zumindest ein Trick: Die Kette rollt sich zu einer „Kugel“ zusammen, erhält eine grüne Farbe und die Fähigkeit, Licht zu emittieren.

In Quallenzellen arbeitet GFP mit einem anderen Protein zusammen, das blaues Licht aussendet. GFP absorbiert dieses Licht und strahlt grün aus. Warum die Tiefseequalle Aequorea victoria grün leuchtet, verstehen Wissenschaftler noch immer nicht. Bei Glühwürmchen ist alles ganz einfach: Während der Paarungszeit zündet das Weibchen ein „Leuchtfeuer“ für die Männchen – eine Art Heiratsanzeige: grün, 5 mm groß, auf der Suche nach einem Lebenspartner.

Im Fall von Quallen trifft diese Erklärung nicht zu: Sie können sich nicht aktiv bewegen und Strömungen widerstehen. Selbst wenn sie sich gegenseitig Signale geben, sind sie selbst nicht in der Lage, „zum Licht“ zu schwimmen.

Osamu Shimomura: Man kann eine Qualle nicht ohne Schwierigkeiten herausholen

Alles begann in den 1950er Jahren, als Osamu Shimomura am Friday Harbor Marine Laboratory in den Vereinigten Staaten begann, die Tiefsee-Leuchtqualle Aequorea victoria zu untersuchen. Eine „untätigere“ wissenschaftliche Neugier kann man sich kaum vorstellen: Die bebrillten Menschen interessierten sich dafür, warum ein unbekanntes gallertartiges Wesen in der Dunkelheit der Tiefsee leuchtet. Wenn ich Quallengift studieren würde, wäre es einfacher, mir die Aussicht auf eine praktische Anwendung vorzustellen.

Es stellte sich heraus, dass es unmöglich ist, Quallen mit einem Industrieschleppnetz zu fangen: Sie sind schwer verletzt, also mussten wir sie mit Handnetzen fangen. Um „kreative“ wissenschaftliche Arbeit Unter der Leitung eines hartnäckigen Japaners entwickelten sie eine spezielle Maschine zum Schneiden von Quallen.

Doch wissenschaftliche Neugier gepaart mit japanischer Akribie führte zu Ergebnissen. Im Jahr 1962 veröffentlichten Shimomura und Kollegen einen Artikel, in dem sie über die Entdeckung eines neuen Proteins namens GFP berichteten. Das Interessanteste ist, dass Shimomura sich nicht für GFP interessierte, sondern für ein anderes Quallenprotein, Aequorin. GFP wurde als „verwandtes Produkt“ entdeckt. Bis 1979 hatten Shimomura und Kollegen die Struktur von GFP detailliert charakterisiert, was natürlich interessant war, aber nur für wenige Spezialisten.

Martin Chalfie: Quallenprotein ohne Quallen

Der Durchbruch gelang Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre unter der Leitung von Martin Chalfie, dem zweiten im Trio der Nobelpreisträger. Mithilfe gentechnischer Methoden (die 15 bis 20 Jahre nach der Entdeckung von GFP aufkamen) lernten Wissenschaftler, das GFP-Gen in Bakterien und dann in komplexe Organismen einzuführen, und zwangen sie, dieses Protein zu synthetisieren.

Bisher wurde angenommen, dass GFP eine einzigartige biochemische „Umgebung“ benötigt, die im Körper der Qualle existiert, um fluoreszierende Eigenschaften zu erhalten. Chalfie bewies, dass vollwertiges lumineszierendes GFP auch in anderen Organismen gebildet werden kann, ein einziges Gen reicht aus. Nun hatten Wissenschaftler dieses Protein „im Verborgenen“: nicht in den Tiefen des Meeres, sondern immer griffbereit und in unbegrenzter Menge. Es haben sich beispiellose Perspektiven für die praktische Anwendung eröffnet.

Durch die Gentechnik kann das GFP-Gen nicht nur „irgendwo“ eingefügt, sondern an das Gen für ein bestimmtes Protein gebunden werden, das den Forscher interessiert. Dadurch wird dieses Protein mit einer leuchtenden Markierung synthetisiert, die es ermöglicht, es unter dem Mikroskop vor dem Hintergrund Tausender anderer Zellproteine ​​zu sehen.

Das Revolutionäre an GFP besteht darin, dass man damit ein Protein in einer lebenden Zelle „markieren“ kann und die Zelle es selbst synthetisiert. In der Zeit vor GFP wurde fast die gesamte Mikroskopie an „festen“ Präparaten durchgeführt. Im Wesentlichen untersuchten Biochemiker „Momentaufnahmen“ biologischer Prozesse „zum Zeitpunkt des Todes“ und gingen davon aus, dass alles in der Droge während des Lebens so blieb, wie es war. Mittlerweile ist es möglich, viele biologische Prozesse in einem lebenden Organismus zu beobachten und auf Video aufzuzeichnen.

Roger Tsiens Obststand

Dritte Nobelpreisträger Im Allgemeinen hat er nichts „entdeckt“. Ausgestattet mit dem Wissen anderer über GFP und gentechnische Techniken begannen Wissenschaftler im Labor von Roger Y. Tsien, neue fluoreszierende Proteine ​​zu entwickeln, die ihren Bedürfnissen besser entsprachen. Die wesentlichen Nachteile des „natürlichen“ GFP wurden beseitigt. Insbesondere Proteine ​​aus Quallen leuchten hell, wenn sie mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden. Für die Untersuchung lebender Zellen ist es jedoch viel besser, sichtbares Licht zu verwenden. Darüber hinaus ist das „natürliche“ Protein ein Tetramer (die Moleküle sind in Vierergruppen zusammengesetzt). Stellen Sie sich vor, dass vier Spione (GFP) vier Individuen („markierte Eichhörnchen“) überwachen müssen, während sie sich an den Händen halten.

Durch die Veränderung einzelner Strukturelemente des Proteins entwickelten Tsien und seine Kollegen Modifikationen des GFP, die diese und eine Reihe weiterer Nachteile nicht aufwiesen. Mittlerweile werden sie von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt genutzt. Darüber hinaus schuf Tsiens Team einen „Regenbogen“ aus fluoreszierenden Proteinen, die von Blau bis Rotviolett reichen. Tsien benannte seine bunten Proteine ​​nach Früchten der entsprechenden Farben: mBanana, tdTomato, mStrawberry (Erdbeere), mCherry (Kirsche), mPlum (Pflaume) und so weiter.

Tsien ließ die Liste seiner Entwicklungen nicht nur zum Zweck der Popularisierung wie einen Obststand aussehen. Seiner Meinung nach gibt es nicht die beste Frucht für alle Fälle und auch nicht das beste fluoreszierende Protein: Für jeden einzelnen Fall müssen Sie „Ihr“ Protein auswählen (und mittlerweile gibt es eine große Auswahl). Ein Arsenal mehrfarbiger Proteine ​​wird benötigt, wenn Wissenschaftler gleichzeitig mehrere Arten von Objekten in einer Zelle überwachen möchten (was normalerweise geschieht).

Ein neuer Schritt im Design fluoreszierender Proteine ​​war die Schaffung „photoaktivierbarer“ Proteine. Sie fluoreszieren nicht (und sind daher unter dem Mikroskop nicht sichtbar), bis ein Forscher sie mithilfe einer kurzzeitigen Bestrahlung mit einem speziell ausgewählten Laser „beleuchtet“. Der Laserstrahl ähnelt der Hervorhebungsfunktion in Computeranwendungen. Interessiert sich ein Wissenschaftler nicht für alle Proteinmoleküle, sondern nur für einen bestimmten Ort und ab einem bestimmten Zeitpunkt, dann kann er diesen Bereich mit einem Laserstrahl „auswählen“ und dann beobachten, was mit diesen Molekülen passiert. Sie können beispielsweise eines von Dutzenden Chromosomen „aktivieren“ und dann beobachten, wie es während der Teilung durch die Zelle „wandert“, ohne dass die verbleibenden Chromosomen im Weg stehen.

Jetzt sind Wissenschaftler sogar noch weiter gegangen: Kürzlich wurden fluoreszierende Chamäleonproteine ​​​​geschaffen, die nach spezieller Bestrahlung ihre Farbe ändern, und diese Änderungen sind reversibel: Sie können das Molekül viele Male von einer Farbe zur anderen „wechseln“. Dies erweitert die Möglichkeiten, Prozesse in einer lebenden Zelle zu untersuchen, weiter.

Dank der Entwicklungen im letzten Jahrzehnt sind fluoreszierende Proteine ​​zu einem der wichtigsten Werkzeuge der Zellforschung geworden. Allein über GFP oder Studien, die es verwenden, wurden bereits etwa siebzehntausend Publikationen veröffentlicht wissenschaftliche Artikel. Im Jahr 2006 errichtete das Friday Harbor-Labor, in dem GFP entdeckt wurde, ein Denkmal mit der Darstellung des GFP-Moleküls, 1,4 m hoch, also etwa hundert Millionen Mal größer als das Original.

GFP aus der Qualle Aequorea ist der beste Beweis dafür, dass der Mensch die Vielfalt „nutzloser“ Wildtierarten schützen muss. Vor etwa zwanzig Jahren hätte niemand gedacht, dass das exotische Protein einer unbekannten Qualle zum Hauptwerkzeug werden würde Zellen-Biologie 21. Jahrhundert. Über hundert Millionen Jahre hat die Evolution ein Molekül mit geschaffen Einzigartige Eigenschaften, das kein Wissenschaftler oder Computer „von Grund auf neu“ konstruieren könnte. Jede der Hunderttausenden Pflanzen- und Tierarten synthetisiert Tausende ihrer eigenen biologischen Moleküle, von denen die überwiegende Mehrheit noch nicht untersucht wurde. Vielleicht enthält dieses riesige lebendige Archiv viel von dem, was die Menschheit eines Tages brauchen wird.

Die zunehmende Verfügbarkeit der „Hochtechnologie“-Molekularbiologie hat dazu geführt, dass leuchtende Proteine ​​​​nicht nur in der ernsthaften Forschung eingesetzt werden.

Grün fluoreszierendes Schmalz

Im Jahr 2000 „machte“ ein französischer Genetiker auf Wunsch des zeitgenössischen Künstlers Eduardo Kac ein grün fluoreszierendes Kaninchen namens Alba. Das Experiment hatte keine wissenschaftlichen Ziele: Alba war ein „Kunstwerk“ des Künstlers Katz in der von ihm erfundenen Richtung – der transgenen Kunst. Kaninchen (tut mir leid, Kunstwerk Katz) wurde auf verschiedenen Ausstellungen, Pressekonferenzen und anderen Veranstaltungen vorgeführt und erregte großes Aufsehen.

Im Jahr 2002 starb Alba unerwartet und in der Presse kam es aufgrund von Widersprüchen zwischen dem Wissenschaftler-Darsteller und dem Künstler-Kunden zu einem Skandal um das unglückliche Tier. Französische Genetiker verteidigten ihre Kollegin beispielsweise vor den Angriffen von Katz und argumentierten, dass Alba tatsächlich nicht so grün und leuchtend sei, wie sie auf Fotos aussieht. Aber wenn es um Kunst geht, warum nicht mit Photoshop verschönern?

Die menschliche Gentechnik verstößt gegen die medizinische Ethik, daher ist es unwahrscheinlich, dass fluoreszierende Proteine ​​in legalen medizinischen Einrichtungen für diagnostische und ähnliche Zwecke verwendet werden. Es ist jedoch davon auszugehen, dass Schönheitssalons und andere weniger kontrollierte Einrichtungen an den neuen Möglichkeiten interessiert sein werden. Stellen Sie sich zum Beispiel natürliche Nägel oder Lippen vor (keine Lacke oder Lippenstifte!), die je nach Lichteinfall ihre Farbe ändern und auf Wunsch sogar im Dunkeln leuchten ... Oder ein Muster auf der Haut, das durch eigene fluoreszierende Zellen gebildet wird wird nur sichtbar, wenn man es mit einer speziellen Lampe beleuchtet, anstelle von Tätowierungen, die von allen gesehen werden und schwer zu entfernen sind.

Partnernachrichten

„...Das ganze Meer brennt in Flammen. Blaue spielen auf den Wellenkämmen Edelsteine. An den Stellen, an denen die Ruder das Wasser berühren, erstrahlen tiefe, glänzende Streifen in einem magischen Glanz. Ich berühre das Wasser mit meiner Hand, und als ich sie zurücknehme, fällt eine Handvoll leuchtender Diamanten herunter, und sanfte, bläuliche, phosphoreszierende Lichter brennen lange Zeit auf meinen Fingern. Heute ist einer dieser magischen Nächte, von denen die Fischer sagen: „Das Meer brennt!“
(A. I. Kuprin.)

Haben Sie schon einmal ein solches Bild gesehen, als Sie im Urlaub auf See waren? Ist es wirklich ein erstaunliches Phänomen? Heute werde ich es dir sagen Warum leuchtet das Meer?

Die Fähigkeit von Lebewesen zu leuchten wird Biolumineszenz genannt. Kann leuchten Pilze, Glühwürmchen, einige Arten von Quallen und Fisch. Der Mechanismus der Lumineszenz ist bei allen Organismen ähnlich. Sie alle haben Lumineszenzzellen, die den Stoff Luciferin enthalten. Unter dem Einfluss von Sauerstoff wird es oxidiert und es werden Lichtquanten freigesetzt.

Biolumineszenz bei Quallen.

Leuchten eines Ctenophors.

Der Glanz der Küstengewässer, den Alexander Kuprin so wunderbar beschrieben hat, weckt Erinnerungen Phyto- und Zooplankton. Dabei könnte es sich um Ctenophoren handeln, winzige Krebstiere. Meistens ist ein gleichmäßiger und starker Glanz jedoch auf eine massive Entwicklung zurückzuführen mikroskopisch kleine Algen– Dinoflagellaten, nämlich die Planktonalge Nochesvetka (Noctiluca scintillans). Es kann nur durch ein Mikroskop gesehen werden. Der Körper des Nachtleuchts ist eine durchsichtige Zelle mit einer Schwanzflagelle. Zur Zeit pro Liter Meerwasser kann gefunden werden mehrere Millionen Nachtlichtzellen! Aus diesem Grund brennt das Meer in Lichtern.

Nachtalge (Noctiluca scintillans)

Massive Ansammlung von Nachtlicht.

In unserem Land können Sie diesen Zauber der Natur sehen im Schwarzen, Asowschen und Ochotskischen Meer. Es ist besser, ihn zu beobachten in ruhiger, warmer, dunkle Nächte, wenn nach dem Sturm kommt völlige Ruhe. Der Höhepunkt des Glühens tritt bei auf Ende Juli – September– Zeitraum der Massenentwicklung von Plankton im Sommer und Herbst. Vielleicht wird deshalb der Welttag der Meere am 24. September gefeiert, wenn das Meer so elegant ist?! :) Das Schauspiel des leuchtenden Meeres ist eines der faszinierendsten Naturphänomen. Ich wünsche Ihnen viel Glück, es zu sehen!

Einer der geheimnisvollsten Bewohner der Tiefsee, Interesse wecken und eine gewisse Angst, Quallen kann man zu Recht nennen. Wer sind sie, woher kommen sie, welche Sorten gibt es auf der Welt, wie ist ihr Lebenszyklus, sind sie so gefährlich, wie es im Volksmund heißt – all das möchte ich auf jeden Fall wissen.

Quallen tauchten vor mehr als 650 Millionen Jahren auf und gehören damit zu den ältesten Organismen der Erde.

Etwa 95 % des Körpers der Qualle besteht aus Wasser, das auch ihr Lebensraum ist. Die meisten Quallen leben im Salzwasser, obwohl es Arten gibt, die Süßwasser bevorzugen. Quallen - Phase Lebenszyklus Vertreter der Gattung Medusozoa, „Meeresgelee“, wechseln sich mit einer unbeweglichen asexuellen Phase unbeweglicher Polypen ab, aus denen sie nach der Reifung durch Knospung entstehen.

Der Name wurde im 18. Jahrhundert von Carl Linnaeus eingeführt, der in diesen seltsamen Organismen aufgrund der Anwesenheit von Tentakeln, die wie Haare flattern, eine gewisse Ähnlichkeit mit der mythischen Gorgo-Medusa sah. Mit ihrer Hilfe fängt die Qualle kleine Organismen, die ihr als Nahrung dienen. Die Tentakel mögen wie lange oder kurze, spitze Fäden aussehen, aber sie sind alle mit Nesselzellen ausgestattet, die Beute betäuben und die Jagd erleichtern.

Lebenszyklus von Scyphoiden: 1-11 - ungeschlechtliche Generation (Polyp); 11-14 - Geschlechtsgeneration (Quallen).

Leuchtende Qualle

Derjenige, der es in einer dunklen Nacht leuchten sah Meerwasser, diesen Anblick wird er wohl kaum vergessen können: Unzählige Lichter erhellen die Tiefen des Meeres und schimmern wie Diamanten. Der Grund hierfür erstaunliches Phänomen Die kleinsten planktonischen Organismen, darunter Quallen, dienen dazu. Die Phosphorqualle gilt als eine der schönsten. Es kommt nicht sehr häufig vor und lebt in der benthischen Zone nahe der Küsten Japans, Brasiliens und Argentiniens.

Der Durchmesser des leuchtenden Quallenschirms kann 15 Zentimeter erreichen. Quallen leben in den dunklen Tiefen und sind gezwungen, sich an die Bedingungen anzupassen und sich mit Nahrung zu versorgen, um als Art nicht ganz zu verschwinden. Eine interessante Tatsache ist, dass die Körper von Quallen keine Muskelfasern haben und dem Wasserfluss nicht widerstehen können.

Da die langsamen, der Strömung folgend schwimmenden Quallen mit beweglichen Krebstieren, kleinen Fischen oder anderen planktonischen Bewohnern nicht mithalten können, müssen sie einen Trick anwenden und sie dazu zwingen, bis zur räuberischen Maulöffnung zu schwimmen. Und der beste Köder in der Dunkelheit des Bodenraums ist Licht.

Der Körper einer leuchtenden Qualle enthält ein Pigment – ​​Luciferin, das unter dem Einfluss eines speziellen Enzyms – Luciferase – oxidiert wird. Das helle Licht lockt Opfer an wie Motten eine Kerzenflamme.

Einige Arten leuchtender Quallen wie Rathkea, Equorea und Pelagia leben an der Wasseroberfläche und bringen, wenn sie sich in großen Mengen versammeln, das Meer buchstäblich zum Brennen. Die erstaunliche Fähigkeit, Licht zu emittieren, hat Wissenschaftler interessiert. Phosphore wurden erfolgreich aus dem Genom von Quallen isoliert und in das Genom anderer Tiere eingeführt. Die Ergebnisse erwiesen sich als recht ungewöhnlich: Beispielsweise begannen Mäuse, deren Genotyp auf diese Weise verändert wurde, grüne Haare wachsen zu lassen.

Giftige Qualle - Seewespe

Heute sind mehr als dreitausend Quallen bekannt, und viele von ihnen sind für den Menschen alles andere als harmlos. Alle Arten von Quallen haben mit Gift „aufgeladene“ Nesselzellen. Sie helfen, das Opfer zu lähmen und problemlos mit ihm umzugehen. Ohne Übertreibung ist für Taucher, Schwimmer und Fischer eine Qualle namens Seewespe dargestellt. Der Hauptlebensraum solcher Quallen sind warme tropische Gewässer, besonders viele davon gibt es vor der Küste Australiens und Ozeaniens.

Transparente Körper von hellblauer Farbe sind unsichtbar warmes Wasser ruhige Sandbuchten. Kleine Größe, nämlich bis zu vierzig Zentimeter Durchmesser, zieht auch nicht an besondere Aufmerksamkeit. Mittlerweile reicht das Gift eines einzelnen Menschen aus, um etwa fünfzig Menschen in den Himmel zu schicken. Im Gegensatz zu ihren phosphoreszierenden Gegenstücken Seewespen kann die Bewegungsrichtung ändern und leicht unvorsichtige Schwimmer finden. Das Gift, das in den Körper des Opfers gelangt, führt zu einer Lähmung der glatten Muskulatur, einschließlich der Atemwege. Im flachen Wasser hat eine Person eine geringe Chance, gerettet zu werden, aber selbst wenn Gesundheitspflege wurde rechtzeitig bereitgestellt und die Person starb nicht an Erstickung; an den Stellen der „Bisse“ bildeten sich tiefe Geschwüre, die starke Schmerzen verursachten und viele Tage lang nicht heilten.

Gefährliche Kleine – Irukandji-Quallen

Winzige Irukandji-Quallen, die 1964 vom Australier Jack Barnes beschrieben wurden, haben eine ähnliche Wirkung auf den menschlichen Körper, mit dem einzigen Unterschied, dass der Grad der Schädigung nicht so tief ist. Als wahrer Wissenschaftler, der sich für die Wissenschaft einsetzt, erlebte er die Wirkung von Gift nicht nur an sich selbst, sondern auch an seinem eigenen Sohn. Vergiftungssymptome – starke Kopf- und Muskelschmerzen, Krämpfe, Übelkeit, Schläfrigkeit, Bewusstlosigkeit – sind an sich nicht tödlich, das Hauptrisiko besteht jedoch in einem starken Anstieg Blutdruck von einem Mann, der Irukandji persönlich kennengelernt hat. Wenn das Opfer Probleme mit dem Herz-Kreislauf-System hat, ist die Wahrscheinlichkeit höher tödlicher Ausgang ziemlich groß. Die Größe dieses Babys beträgt etwa 4 Zentimeter im Durchmesser, aber seine dünnen, spindelförmigen Tentakel erreichen eine Länge von 30 bis 35 Zentimetern.

Strahlende Schönheit - Physalia-Quallen

Ein weiterer für den Menschen sehr gefährlicher Bewohner tropischer Gewässer ist Physalia – das Seeboot. Ihr Regenschirm ist in leuchtenden Farben bemalt: Blau, Violett, Lila und schwimmt auf der Wasseroberfläche, sodass er schon von weitem sichtbar ist. Ganze Kolonien attraktiver Meeresblumen locken leichtgläubige Touristen an und locken sie dazu, sie so schnell wie möglich einzusammeln. Hier lauert es Hauptgefahr: Unter Wasser verbergen sich bis zu mehrere Meter lange Tentakel, die mit einer Vielzahl von Nesselzellen ausgestattet sind. Das Gift wirkt sehr schnell und verursacht schwere Verbrennungen, Lähmungen und Störungen des Herz-Kreislauf-, Atmungs- und Zentralnervensystems. Wenn das Treffen in großer Tiefe oder einfach weit vom Ufer entfernt stattgefunden hätte, könnte das Ergebnis am traurigsten sein.

Riesenqualle Nomura – Löwenmähne

Der wahre Riese ist die Nomura-Glocke, auch Nomura-Glocke genannt Löwenmähne für eine gewisse äußerliche Ähnlichkeit mit dem König der Tiere. Der Durchmesser der Kuppel kann zwei Meter erreichen und das Gewicht eines solchen „Babys“ erreicht zweihundert Kilo. Lebt weiter Fernost, in den Küstengewässern Japans, vor der Küste Koreas und Chinas.

Ein riesiger haariger Ball, der in Fischernetze fällt, beschädigt diese, fügt den Fischern Schaden zu und trifft sie selbst, wenn sie versuchen, sich zu befreien. Auch wenn ihr Gift für den Menschen nicht tödlich ist, finden Begegnungen mit der „Löwenmähne“ selten in freundschaftlicher Atmosphäre statt.

Haarige Cyanea – die größte Qualle im Ozean

Einer der meisten große Qualle gilt als Cyanea. Es lebt in kalten Gewässern und erreicht größte Größen. Das gigantischste Exemplar wurde Ende des 19. Jahrhunderts von Wissenschaftlern entdeckt und beschrieben Nordamerika: Seine Kuppel hatte einen Durchmesser von 230 Zentimetern und die Länge der Tentakel betrug 36,5 Meter. Es gibt viele Tentakel, sie werden in acht Gruppen gesammelt, von denen jede aus 60 bis 150 Stück besteht. Charakteristisch ist, dass die Kuppel der Qualle in acht Segmente unterteilt ist, die eine Art achteckigen Stern darstellen. Glücklicherweise leben sie nicht im Asowschen und Schwarzen Meer, sodass Sie sich keine Sorgen um sie machen müssen, wenn Sie zum Entspannen ans Meer gehen.

Je nach Größe ändert sich auch die Farbe: Große Exemplare sind leuchtend lila gefärbt oder lila, kleinere – in Orange, Pink oder Beige. Cyaneas leben in Oberflächengewässern und tauchen selten in die Tiefe ab. Für den Menschen ist das Gift ungefährlich und verursacht lediglich ein unangenehmes Brennen und Blasen auf der Haut.

Verwendung von Quallen beim Kochen

Die Anzahl der in den Meeren und Ozeanen lebenden Quallen Globus wirklich riesig, und keine einzige Art ist vom Aussterben bedroht. Ihre Verwendung ist durch die Bergbaukapazitäten begrenzt, aber die Menschen nutzen sie schon seit langem vorteilhafte Eigenschaften Quallen für medizinische Zwecke und genießen Sie ihren Geschmack beim Kochen. In Japan, Korea, China, Indonesien, Malaysia und anderen Ländern werden Quallen seit langem gegessen und als „Kristallfleisch“ bezeichnet. Seine Vorteile beruhen auf dem hohen Gehalt an Proteinen, Albumin, Vitaminen und Aminosäuren sowie Mikroelementen. Und wenn es richtig zubereitet wird, hat es einen sehr raffinierten Geschmack.

Quallenfleisch wird zu Salaten und Desserts, Sushi und Brötchen, Suppen und Hauptgerichten hinzugefügt. In einer Welt, in der das Bevölkerungswachstum insbesondere in unterentwickelten Ländern ständig zu einer Hungersnot führt, kann Protein aus Quallen eine gute Hilfe bei der Lösung dieses Problems sein.

Quallen in der Medizin

Die Verwendung von Quallen zur Herstellung von Arzneimitteln ist vor allem in jenen Ländern typisch, in denen ihre Verwendung als Nahrungsmittel schon lange kein Thema mehr ist. Meistens handelt es sich dabei um Länder in Küstengebieten, in denen Quallen direkt gefangen werden.

In der Medizin werden Präparate, die verarbeitete Quallenkörper enthalten, zur Behandlung von Unfruchtbarkeit, Fettleibigkeit, Haarausfall und grauem Haar eingesetzt. Das aus Nesselzellen gewonnene Gift hilft bei Erkrankungen der HNO-Organe und normalisiert den Blutdruck.

Moderne Wissenschaftler haben Schwierigkeiten, es zu finden Medizin, in der Lage, Krebstumoren zu besiegen, ohne die Möglichkeit auszuschließen, dass auch Quallen in diesem schwierigen Kampf helfen.

Hebt man in einer dunklen Nacht ein Planktonnetz auf das Deck eines Schiffes, ein spezielles Gerät zum Fang planktonischer Organismen, beginnt es mit phosphoreszierendem grünlich-weißem Licht zu leuchten.
Hinter einem Schiff, das sich im Meer bewegt, bleibt oft eine leuchtende Spur zurück. Sogar die Hand eines Menschen, die ins Meer gesenkt wird, beginnt zu leuchten.
Es reicht aus, durch eine Lupe oder ein Mikroskop auf eine Probe aus einem Planktonnetzwerk zu schauen, um deutlich zu machen, dass die Ursache des phosphoreszierenden Leuchtens planktonische Organismen, vor allem Quallen, sind. Ihre Form ist sehr vielfältig: Es gibt Quallen in Untertassenform, konisch, halbkugelförmig; Einige Quallen haben zahlreiche Tentakel, während bei anderen nur wenige oder gar keine Tentakel sichtbar sind. Es gibt Vertreter sowohl von Hydroiden (hauptsächlich aus der Ordnung der Trachyliden) als auch von Scyphoiden, die zur Ordnung der Kronenquallen gehören.

Trachylidquallen haben Crossota ( Crossota) und Pantahogon ( Pantachogon) Am Rand des Regenschirms befinden sich viele dünne lange Tentakel. Der Schirm dieser Quallen ist dünnwandig, aber muskulös. Sie schwimmen in kurzen, schnellen Schüben. Alle anderen Tiefseequallen schwimmen sehr langsam. Ihr Schirm hat eine dicke, knorpelige Mesoglea, die die für andere Quallen typischen pulsierenden Bewegungen behindert.

Kleine Tiefseequalle Meator ( Fleischer) hat seine typische Medusenform vollständig verloren. Es sieht aus wie eine transparente Kugel mit dunklem Kern. Diese Quallen leben in einer Tiefe von 1 bis 6 km in Dunkelheit und Kälte. Da es hier überhaupt keine Pflanzen gibt, führen alle Tiefseebewohner entweder einen räuberischen Lebensstil oder begnügen sich mit toten Organismen, die auf den Boden sinken obere Schichten Gewässer reich an Leben.

Phosphoric olindias gilt als eine der schönsten Quallen ( Olindias phosphorica), oder mit anderen Worten - Phosphorsäure oder leuchtende Qualle. Es gehört zur Klasse Hydroid ( Hydrozoa), Unterklasse Limnomedusa ( Limnomedusae).
Dies ist ein äußerst schönes Meerestier, das einen attraktiven Glanz ausstrahlt. Die Qualle phosphorus olindias ist ein äußerst seltenes Tier und viele Unterwasserfotografen verbringen Monate und Jahre damit, sie einzufangen. Naturwunder. Tatsächlich ist die Art und Weise, wie Phosphorus Olindias seinen leuchtenden Regenschirm trägt, ein unvergesslicher Anblick.
Phosphoric olindias lebt vor der Küste Japans, Argentiniens und Brasiliens und hält sich in der Regel in Küstengewässern nahe dem Grund auf. Der Durchmesser des Schirms dieser Quallenart beträgt 15 Zentimeter. Leuchtende Quallen füttern kleiner Fisch und Plankton. Phosphoric olindias kann seine Tentakel einrollen und entfalten, um Beute zu fangen. Das Opfer wird von den Tentakeln mit Gift befallen, das anschließend in den Mund und weiter in die Magenhöhle geleitet wird.
Für den Menschen stellt diese leuchtende Qualle mit ihren Stacheln eine gewisse Gefahr dar, ihr Biss ist jedoch nicht tödlich und verursacht meist leichte Reizungen, wie bei der Schwarzmeer-Kornett.

In den Tiefen des Ozeans herrscht ständig akuter Nahrungsmangel und daher sind alle Bewohner der Tiefsee ständig damit beschäftigt, danach zu suchen. Es liegt auf der Hand, dass Tiefseebewohner mit besonderen Anpassungen, die ihnen bei der Nahrungsbeschaffung helfen, gegenüber anderen Tiefseebewohnern im Vorteil sind.

Tiefseequallen kommen in fast jeder Wasserprobe aus den Tiefen des Ozeans vor. Was es ihnen ermöglichte, sich so stark zu vermehren und zahlenmäßig einen der ersten Plätze unter ihnen einzunehmen Tiefseebewohner? Dies ist auf den ersten Blick schwer zu erklären, insbesondere angesichts ihrer Langsamkeit und primitiven Organisation. Tiefseequallen jagen ihre Beute nicht, sondern locken sie an.

Sie ernähren sich hauptsächlich von Krebstieren, fressen aber gelegentlich auch andere Tiefseetiere und locken sie mit hellem Licht an.



Licht im Dunkeln ist einer der wirksamsten Köder für jedes Lebewesen, weshalb Laternenquallen es übernommen haben, um potenzielle Beute anzulocken. Schließlich sind Quallen nicht in der Lage, Beute auf der Suche nach Nahrung zu jagen, da sie nicht für das schnelle Schwimmen geeignet sind.

Alle Tiefseequallen haben eine rötliche oder bräunliche Farbe. Das Vorhandensein eines rotbraunen Pigments wird mit der Fähigkeit zur Lichtemission in Verbindung gebracht. Auch viele andere Tiefseeorganismen oder Teile ihres Körpers, die Licht aussenden können, sind in der gleichen Farbe bemalt.
Die fettähnliche Substanz Luciferin wird durch das Enzym Luciferase langsam oxidiert und sendet dabei helles Licht aus. So wie Nachtfalter zum Licht einer Laterne strömen, strömen Krebstiere zum Licht von Quallen, gefolgt von anderen Tiefseetieren, die sich von Krebstieren ernähren. Sie werden zur Beute der Qualle, wenn sie sich in unmittelbarer Nähe ihrer Tentakel befinden.

Es ist zu beachten, dass der Wirkungsgrad aufgrund der Oxidationsreaktion von Luciferin sehr hoch ist und etwa 50 % beträgt. Das ist eine Menge, wenn man bedenkt, dass bei allen anderen Reaktionen, die Licht erzeugen, nur ein Bruchteil eines Prozents der Energie für die Wärmeerzeugung aufgewendet wird.

Einige Quallen, die nahe der Meeresoberfläche leben, haben auch die Fähigkeit zu leuchten. Unter ihnen ist die kleine Hydromedusa ratkea ( Rathkea), Qualle Aequorea ( Aequorea) und die Tintenfischqualle Pelagia nocturnal ( Pelagia nochiluca). Oft erscheinen diese Quallen in sehr großer Zahl, und dann scheinen die Wellen zu flammen und erscheinen auf den Ruderblättern. Feuerbälle- Die daran hängenden Quallen leuchten so hell.

Kürzlich wurde entdeckt, dass einige Korallen leuchten können, wenn sie ultravioletten Strahlen ausgesetzt werden. Der Grund für dieses Phänomen ist noch nicht geklärt; es gibt Hinweise darauf, dass ein solches Leuchten (Fluoreszenz) die Prozesse der Photosynthese von Symbiontenalgen erleichtert oder Korallen vor übermäßiger harter ultravioletter Strahlung schützt. Einige Madrepore- und andere Korallenarten haben die Fähigkeit, auf diese Weise zu leuchten.

Von den benthischen Hohltieren leuchten einige Hydroide und viele Seefedern. Allerdings hängt die Leuchtfähigkeit dieser Organismen offenbar nicht mit der Ernährung zusammen, da sie nur dann mit hellem Licht aufleuchten, wenn sie mechanisch stimuliert werden. Offenbar ist die Fähigkeit dieser Organismen, plötzlich helles Licht in Form eines Blitzes auszusenden, eine Abwehrreaktion und dient dazu, Tiere abzuschrecken, die im Dunkeln versehentlich über sie stolpern.

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In den Tiefen der Ozeane und Meere leben viele erstaunliche Lebewesen, darunter ein wahres Wunder der Natur. Dabei handelt es sich um Tiefseelebewesen, die mit einzigartigen Organen – Photophoren – ausgestattet sind. Diese speziellen Laternendrüsen können sich an verschiedenen Stellen befinden: am Kopf, um den Mund oder die Augen, an den Fühlern, am Rücken, an den Seiten oder an Körperanhängseln. Die Photophoren sind mit Schleim gefüllt, der leuchtende biolumineszierende Bakterien enthält.

Leuchtender Tiefseefisch

Das ist erwähnenswert leuchtender Fisch ist in der Lage, das Leuchten von Bakterien selbst zu kontrollieren und so Blutgefäße zu erweitern oder zu verengen Lichtblitze benötigen Sauerstoff.

Einer der interessantesten Vertreter leuchtender Fisch sind Tiefsee-Anglerfische, die in einer Tiefe von etwa 3000 Metern leben.

In ihrem Arsenal haben Weibchen, die eine Länge von einem Meter erreichen, eine spezielle Angelrute mit einem „Leuchtfeuerköder“ am Ende, der Beute anlockt. Sehr interessante Aussicht ist der am Boden lebende Galatheathauma (lateinisch: Galatheathauma axeli), der direkt im Maul mit einem leichten „Köder“ ausgestattet ist. Sie „stört“ sich nicht mit der Jagd, denn sie muss lediglich eine bequeme Position einnehmen, den Mund öffnen und „naive“ Beute verschlingen.

Seeteufel (lat. Ceratioidei)

Einer noch interessanter Vertreter, leuchtender Fisch ist ein schwarzer Drache (lat. Malacosteus niger). Sie strahlt rotes Licht mit speziellen „Scheinwerfern“ aus, die sich unter ihren Augen befinden. Für die Tiefseebewohner ist dieses Licht unsichtbar und der schwarze Drachenfisch erleuchtet seinen Weg, bleibt aber unbemerkt.

Diejenigen Vertreter der Tiefseefische, die über bestimmte Leuchtorgane, Teleskopaugen usw. verfügen, sind wahrlich Tiefseefisch, sie sollten nicht mit Tiefseelebewesen des Schelfs verwechselt werden, die keine ähnlichen Anpassungsorgane haben und am Kontinentalhang leben.

Schwarzer Drache (lateinisch: Malacosteus niger)

Seitdem bekannt fliegender Fisch:

Laternenäugig (lat. Anomalopidae)

leuchtende Sardellen oder Myctophidae (lat. Myctophidae)

Seeteufel (lat. Ceratioidei)

Brasilianische Glühhaie (Zigarrenhaie) (lat. Isistius Brasiliensis)

Gonostomaceae (lat. Gonostomatidae)

Chauliodontidae (lat. Chauliodontidae)

Leuchtende Sardellen sind kleine Fische mit seitlich zusammengedrücktem Körper, großem Kopf und sehr großem Maul. Die Länge ihres Körpers beträgt je nach Art 2,5 bis 25 cm. Sie verfügen über spezielle Leuchtorgane, die grünes, blaues oder gelbliches Licht ausstrahlen, das dadurch entsteht chemische Reaktionen, kommt in Phototozytenzellen vor.

Leuchtende Sardellen (lat. Myctophidae)

Sie sind in den Weltmeeren verbreitet. Viele Myctophidae-Arten kommen in großer Zahl vor. Myctophidae machen zusammen mit Photychthyiden und Gonostomiden bis zu 90 % der Population aller bekannten Tiefseefische aus.

Gonostoma (lat. Gonostomatidae)

Das Leben dieser schwer fassbaren Tiefseevertreter der Meeresfauna, sorgfältig vor neugierigen Blicken verborgen, spielt sich in einer Tiefe von 1000 bis 6000 Metern ab. Und da der Weltozean laut Wissenschaftlern zu weniger als 5 % erforscht ist, wartet die Menschheit noch auf viele erstaunliche Entdeckungen, darunter vielleicht auch auf die Entstehung neuer Tiefseearten leuchtender Fisch.

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