Световые сигналы особенно сильны, когда их длина волны не встречается в окружающей среде. Однако видимость этих сигналов зависит от условий освещения окружающей среды. Особо сильное сжатие доступного спектра наблюдается в море, где низкоэнергитические длинные волны солнечного света (более 600 нм) быстро абсорбируются морской водой, оставляя на глубине 10-20 метров только красную и оранжевую часть спекта. Поэтому везде, кроме самых мелких эвфотических условиях, красные пигменты морских рыб не могут отражать и выглядят темно-серыми. Специфическая фильтрация солнечного света сопряжена с преобладанием синих и желтых оттенков рифовых рыб. Исходя из имеющегося спектра сигналов, зрительная система большинства рифовых рыб исследуется на предмет спектральной чувствительности к волнам короткой и средней длины (350-600 нм).

Однако недавние открытия красную флюоресцентную окраску более 180 таксонов рыб изменили эту точку зрения. В отличие от преобладающего отражения света, флюоресцентные пигменты абсорбируют короткие световые волны и излучают фотоны с более длинными волнами. Таким образом, флюоресценция может генерировать красный спектр даже аналогичные длинные волны поглощаются окружающей средой. Флюоресцентые пигменты позволяют рыбам создавать видовой контраст окраски, в частности, на глубоководье.

Измерения спектральной чувствительности бычка Eviota atriventris (прежде, Eviota pellucida) продемонстрировали, что представители данного вида имеют длинноволновые зрительные пигменты, которые делают их чувствительными к красной флюоресцентной окраске вида. Более того, флюоресцентные частицы могут проявлять активность, под действием гормональной и нервной регуляции скапливаться или рассеиваться в хроматофорах. Это свидетельствует о возможной роли красной флюоресценции в механизмах сигнализации рифовых рыб. Хотя этот феномен доказан у птиц попугайчиков, пауков и раков-богомолов, до настоящего времени мало было известно о влиянии флюоресценции на поведение рифовых рыб.

Авторы работы изучили поведенческие реакции на красную флюоресцентную модель окраски Cirrhilabrus solorensis. Род Cirrhilabrus состоит из более 40 близких видов мелких, дневных лабрид, обитателей Индийского и Тихого океанов. Красный огненный губан (Cirrhilabrus solorensis) обычно встречается в основании рифового склона, на глубине 10-65 метров, ниже глубины, на которую проникает красный спектр солнечного света. Cirrhilabrus solorensis характеризуется особой красной флюоресцентной окраской с пиком излучения красного 660 нм. Флюоресцентное излучение с сопоставимой длиной волны зарегистрировано только у одного вида рифовых рыб, Cirrhilabrus evanidus. Другие виды губанов, например, Paracheilinus и Symphodus, также демонстрируют насыщенную красную флюоресценцию. У глубоководной рыбы дракона насыщенно-красная флюоресценция является биолюминесценцией. Она использует специфические волны для внутривидовой коммуникации и освещения добычи. Однако у морских рыб, обитающих в эфтотической зоне (толща воды, где планктон осуществляет фотосинтез), отсутствует способность принимать такой насыщенный красный спектр (более 650 нм).

В рамках проведенной работы авторы проверили гипотезу, согласно которой представители вида C. solorensis способны воспринимать собственную флюоресценцию, и это свечение играет важную роль во внутривидовом общении.

Выбор в качестве экспериментальных животных Cirrhilabrus solorensis был обусловлен тем, что эти рыбки имеют насыщенный красный флюоресцирующий рисунок на теле. При этом они обитают в областях, куда не проникает красный спектр солнечного света. Будучи протогенными гермафродитами, все взрослые самцы происходят от самок. Рыбы демонстрируют выраженный половой диморфизм. Мужские особи более крупные с длинным брюшным плавником. Кроме того, они имеют фиолетовую окраску при белом освещении и переливающуюся красную под монохроматическим синим освещением.

Результаты экспериментов показали, что самцы производят меньше демонстраций перед зеркалом, когда их красное флюоресцентное свечение отсутствует. Эта реакция не зависит от яркости освещения. Авторы заключили, что Красный огненный губан воспринимает флюоресцентный свет, и эта особенность играет роль в демонстрациях между самцами.
——
Tobias Gerlach, Dennis Sprenger and Nico K. Michiels. Fairy wrasses perceive and respond to their deep red fluorescent coloration. Proc. R. Soc. B. 281. 2014

phys.org/news/2014-05-fairy-wrasses-deep-red-fluorescent.html