Некоторые кальмары буквально усеяны крупными и мелкими фотофорами и не только снаружи, но и изнутри. Многие носят под мантией «пояс огненных драгоценных камней». Свет от сияющих «камней» проникает наружу через прозрачные «окна» в коже и мускулатуре этих животных. Часто фотофоры сидят на глазах – на «веках» или даже на самом глазном яблоке, а иногда они сливаются в сплошные полосы, окружающие глазную орбиту светящимся полукольцом.

У таксеумы и батотаумы, причудливых обитателей глубин, глаза сидят на длинных стебельках и каждый глаз наделен мощными фотофорами. У этих кальмаров, замечает Фрэнк Лейн, сразу два оптических прибора – дальномеры и прожекторы.

Фотофоры на глазах обнаружены не только у кальмаров, но и некоторых глубоководных раков и рыб. Очевидно, приближенный к самым глазам источник света помогает рассматривать близко находящиеся предметы. О дальнем зрении на глубинах не может быть и речи.

Светящиеся органы кальмаров работают очень экономно: восемьдесят и даже девяносто три процента излучаемого ими света составляют лучи с короткой волной и только несколько процентов – тепловые лучи. В электрической лампочке лишь четыре процента подведенной энергии преобразуется в свет, а девяносто шесть процентов – в тепло. В неоновой лампе коэффициент полезного действия несколько выше – до десяти процентов.

Удалось ли биологам установить, какие процессы протекают в миниатюрных природных фонариках, заставляя их гореть без огня, светиться без накаливания?

Два вещества необходимы для производства биологического света – люциферин и люцифераза.

Люциферин очень сложное органическое вещество, близкое к витамину К и содержащее (по некоторым данным) фосфор, образуется в светящихся органах животного под влиянием фермента фотогеназы.

Еще одно вещество – принимает участие в производстве «холодного огня» – кислород. Без кислорода свет не возникает, потому что биолюминесценция – это ведь медленное сгорание, окисление высокопродуктивного горючего – люциферина. [46] «Воспламенителем» служит фермент люцифераза (белок, содержащий, по-видимому, тяжелый металл, подобно гемоглобину крови). Взаимодействие люциферина, люциферазы и кислорода происходит в фотогенной массе фотофора. [47]

46

Капля светящейся слизи гетеротевтиса, накрытая покровным стеклом, быстро гаснет. Если стекло снять, то приток свежего кислорода вновь ее «воспламеняет». Гаснет светящаяся слизь и в вакууме или в камере с углекислым газом.

47

Некоторые ученые определяют химическую структуру неокисленного и окисленного люциферина следующей формулой:

Взаимодействие люциферина, люциферазы и кислорода протекает, по-видимому, в четыре фазы, которые приблизительно могут быть обозначены следующими формулами:

1) LH2(люциферин) + А (люцифераза) —> ALH2

2) ALH2 + 1/2 O2 (кислород) —> ALH2O.

3) ALH2· O —> A^1(активированная люцифераза) + L (окисленный люциферин) + H2O (вода).

4) A^1 —> A + h (квант света).

Хотя производящие свет вещества вырабатываются тканями живого организма, их. дальнейшие преобразования, производящие свет, представляют собой чисто химический процесс.

Иногда наблюдали свечение фотофоров даже у мертвых животных. Извлеченное из светящихся органов и высушенное фотогенное вещество начинает светиться в пробирке, если его слегка смочить водой. Высушенные рачки остракоды, например, более тридцати лет сохраняют способность светиться.

В минувшей войне сушеные рачки заменяли японским офицерам и потайные фонарики: взяв на ладонь щепотку остракод и слегка смочив их, можно было прочесть донесение или рассмотреть карту.

Зоологами описано уже двадцать семь видов светящихся каракатиц – около двенадцати процентов всех известных науке видов этих животных. Светящихся кальмаров значительно больше – свыше ста видов (60 %). Дело в том, что среди кальмаров много глубоководных видов. А светящиеся органы развиваются, как известно, главным образом у обитателей глубин. Каракатицы держатся у берегов на небольшой глубине, обычно до двухсот метров, то есть выше так называемого «светового порога».

Обычные спруты – тоже жители прибрежных вод. Но есть и глубоководные осьминоги, однако и они лишены, как правило, фотофоров. Факт этот тем более странный, что родные их братья кальмары производят свет в расточительном изобилии.

До недавнего времени известно было только два вида светящихся осьминогов – «адский осьминог-вампир» и слепая цирротаума. У черного, как ночь, осьминога-вампира спина усеяна мелкими светящимися точками. А в основании щупалец у него две большие яркие «фары».

Цирротаума – животное безглазое, хрупкое и прозрачное, как медуза. И светящиеся органы у нее необычные: спрятаны в присосках. Вернее, в бывших присосках. Чашечки их атрофировались, а ножки вздулись в виде усеченных веретен.

В «веретенах» и разместились источники света. [48]

Летом 1953 года в северо-западной части Тихого океана плавало небольшое суденышко – средний рыболовный тральщик дальневосточного флота СРТ-662. На корабле работали научные сотрудники Института океанологии АН СССР.

Однажды ночью они заметили в море каких-то крошечных созданий, окруженных сияющим ореолом, которые лениво «парили» у самой поверхности, медленно шевеля щупальцами. Свет исходил от концов щупалец.