Акулы оказались обладателями уникального неизвестного науке свечения

Представьте: вы на дне океана, вокруг полумрак, и вдруг из темноты проявляется акула. Но не просто акула, а светящаяся зеленым. И это не магия и не спецэффекты для фильма ужасов. Ученые только что обнаружили, что у некоторых кошачьих акул есть уникальный «фонарик», которого нет больше ни у кого в животном мире. И он дает им невероятные преимущества — например, способность видеть своих сородичей там, где для остальных — лишь темнота и куча светящегося мусора.

«Изучение биофлуоресценции в океане — это как чтение запутанного детективного романа, который постоянно дописывают на наших глазах», — говорит биолог Дэвид Грубер из Городского университета Нью-Йорка. — «Когда мы впервые обнаружили, что акулы могут светиться, мы сразу же захотели копнуть глубже. Нам было жизненно важно понять: зачем им это свечение?»

Эволюция — та еще выдумщица. Смотришь на совершенно разных животных и вдруг замечаешь, что они умеют делать один и тот же трюк. Это называется параллельной эволюцией, и за ней наблюдать — одно удовольствие. Вот, например, биофлуоресценция. Это когда живой организм «впитывает» свет одной волны, а «выдыхает» его уже другого цвета. Только не путайте с биолюминесценцией, когда существо само производит свет, как светлячок.

Флуоресцируют многие: лягушки, скорпионы, хамелеоны, черепахи и куча морских обитателей. Но самое забавное, что большинство из них «подсвечивают» себя примерно одинаково — с помощью зеленого флуоресцентного белка (GFP) или его близких родственников.

(Кстати, ваши кости тоже флуоресцируют. Серьезно! Белок коллаген в них обладает таким свойством. Просто мы этого не замечаем, потому что кости спрятаны под кожей и мышцами. Забавно, правда?)

А теперь сюрприз. Два вида кошачьих акул — цепная кошачья акула (Scyliorhinus retifer) и акула-свадебный торт (Cephaloscyllium ventriosum) — пошли своим путем. У их светлого узора на коже совсем другая химия. Вместо привычных белков, они используют для свечения так называемые бромированные метаболиты триптофана-кинуренина. Таких соединений больше ни у кого из животных нет.

У других позвоночных эти низкомолекулярные ребята обычно работают в иммунной и нервной системах. И да, они тоже могут флуоресцировать… но, как мы уже выяснили на примере наших костей, сам по себе этот факт — лишь занимательная деталь, пока не поймешь, как организм это использует.

У акул эти вещества работают как крошечные лампочки прямо в коже, позволяя им светиться в тусклом свете, проникающем на глубину. Человеческий глаз этого не видит — именно поэтому флуоресценцию у акул заметили только в 2014-м. Но акулий глаз — видит. И это меняет всё.

Более того, природа предусмотрела для этого свечения идеальные «линзы». Свет проходит через особые чешуйки, которые работают как крошечные оптические приборы, чтобы свечение было ярче и заметнее.

И тут самое интересное. Поскольку химия свечения у этих акул своя, ни на кого не похожая, ученые думают, что это своего рода секретный язык. Язык, на котором акулы говорят только друг с другом. Он помогает им находить партнеров или охотиться, оставаясь невидимыми для чужих глаз.

«У них абсолютно иная картина мира, чем у всех остальных», — объясняет химический биолог Джейсон Кроуфорд из Йельского университета. — «Их кожа светится так, как никто другой вокруг не светится, а их глаза устроены так, чтобы этот свет видеть. Для них это целый мир, скрытый от посторонних».

Но это еще не всё. Ученые заметили одну странность: акулы были на удивление… чистыми. На их коже не было никаких обрастаний или налета, хотя они часами лежат на дне, где бактерий куда больше, чем в толще воды. Может, дело в тех же светящихся молекулах? Исследователи выделили несколько метаболитов и «натравили» их на бактерий Staphylococcus aureus и Vibrio parahaemolyticus. Результат: два из соединений действительно замедлили рост бактерий.

Конечно, это только первый звоночек. Нужны годы, чтобы подтвердить, что светящиеся молекулы работают как природный антисептик. Но идея выглядит очень правдоподобно.

«Акулы бороздят океаны уже больше 400 миллионов лет. Они — ходячие (или плавающие) хранилища тайн и суперспособностей», — говорит Грубер. — «Наше исследование приоткрыло еще одну загадку. И мне очень хочется верить, что это вдохновит нас не только узнавать их секреты, но и лучше их защищать».

Исследование было опубликовано в iScience.