http://stanki58.ru/ как сделать фрезерный станок с чпу.
О компании Стоимость
компании
Стратегическое
планирование
Управление
стоимостью
Стоимостной
маркетинг
Стоимостное
мышление
Привлечение
инвестиций
 

Механизм биолюминесценции

Согласно ранним теориям, при свечении морской воды свет излучается молекулами соли, трущимися о молекулы воды, подобно тому, как он излучается куском кремния при трении его о сталь. Теперь доказано, что любое свечение, наблюдающееся на поверхности моря или в его глубинах, целиком обязано живым существам.

У многих видов светящихся животных не удалось установить биологическую целесообразность этого явления. Высказываются гипотезы о том, что в основе биолюминесценции лежит регуляция энергетических потоков, а сам механизм восходит к тому этапу жизни, когда в атмосфере Земли начал появляться кислород. Но несмотря на отсутствие ответов на многие вопросы происхождения и биологической целесообразности биолюминесценции, сам по себе механизм свечения имеет очень интересные свойства и существенную прикладную значимость для гидронавтики.

Как известно, в американской периодической литературе часто принято делать акцент на военных применениях разного рода работ в области бионики. Журналы «Orduance», «Signal» и другие сообщают, что на некоторых флотах ведутся интенсивные исследования механизмов и эффекта проявления биолюминесценции, так как свечение моря стало существенной помехой для обеспечения скрытности подводных лодок и минных полей. Свечение моря происходит в определенных географических районах и в определенное время года. В районах люминесценции за кормой корабля или подводной лодки остается след, ясно наблюдаемый даже с большой высоты.

Биолюминесценция действительно заслуживает самого большого внимания, однако главным с точки зрения бионики здесь является совершенство механизма превращения энергии – к. п. д. свечения составляет более 90%, а эффективность его исключительно высока, так как максимум свечения приходится на область наибольшей чувствительности глаза и все излучение сосредоточено в видимой части спектра.

В прибрежной зоне теплых морей в летнюю ночь любой слабый или сильный всплеск воды вызывает интенсивное свечение одноклеточных организмов Noctiluca. Трудно поверить, что источником каждой яркой вспышки является микроскопическое существо, размеры которого от 0,25 до 2,5 мм. По свидетельству Р. Кэррингтона, шесть маленьких планктонных веществ Euphasiide, помещенные в стеклянную банку, излучают такое количество света, что человек с хорошим зрением может читать газету.

Там, где удалось установить биологическую целесообразность биолюминесценции, этот механизм имеет главным образом сигнальное значение (он служит для связи особей одного вида, обнаружения опасности и пищи, имитации силуэта с целью отведения угрозы, ослепления нападающего и т. д.). В ряде случаев биолюминесценция явно используется для подсветки, обеспечивая работу органов зрения в темноте.

Не следует думать, что биолюминесценция всегда проявляется одинаково. Ее механизмы весьма разнообразны. В органе свечения сконцентрировано множество механизмов биолюминесценции, реализованных в живой природе.

У некоторых рыб светящиеся органы представляют собой настоящие фонари с линзами и отражателями. Рыба, обладающая такими фарами, может их поворачивать, направлять свет в определённую точку, либо выключать, заслоняя светящиеся органы специальными шторками. Коэффициент полезного действия свечения превышает 90%.

Для люминесценции, как и для всякого другого свечения, необходима энергия. Но люминесцентное свечение кажется странным по сравнению с другими – оно как бы непосредственно переводит в свет энергию, не превращая ее в тепло. Иногда отдача световой энергии осуществляется с заметной задержкой во времени относительно стимулирующего воздействия и тогда явление кажется еще более загадочным. Биофизика и биохимия прошли большой путь поисков и открытий, прежде чем были получены первые строгие ответы на ряд загадок биолюминесценции. К настоящему времени в общих чертах определились основные закономерности возникновения и существования биолюминесценции как результата сложных процессов жизнедеятельности, как следствия воздействия специализированного белкового фермента – люциферазы (или мегреферазы) – на специализированный агент – люциферин, в превращении которого, сопровождающемся выделением света, принимает участие богатое энергией соединение аденозинтрифосфат (АТФ). Таким образом, уже созданы все предпосылки к проведению работы в бионическом плане. Для бионики проблемы биолюминесценции важны еще и потому, что наряду с прикладным использованием этого явления в гидросфере свечение живого может явиться существенным дополнением к изучению клеточного уровня его внутренних структур.


Предыдущая глава: Источники электрического тока


Содержание:

Очерки Бионики Моря
От автора
Освоение и использование гидросферы
Богатства мирового океана
Ресурсы океана
Организация производства под водой
Классы животных гидросферы
Подводные исследования глубин
Шельф мирового океана
Промышленное использование океана
Подводная агротехника растений
Использование и дрессировка животных
Освоение бионики океана
Прообраз бионической системы
Предмет бионики моря
Биологические исследования бионики
Структуры и системы бионики
Влияние элементов и структур бионических систем
Моделирование бионической системы
Задачи бионики моря
Использование бионики в технике
Биологические элементы системы – нейроны
Структура одиночного рецептора
Структурное формирование рецепторов
Основные функции рецептора
Различия рецепторов
Фоторецепторы глаз животных
Терморецепторы морских животных
Звукорецепторы слухового анализатора
Химорецепторы водных животных
Механизм звуковой локации
Структура и функции одиночного центрального нейрона
Синапсы нейрона
Возбуждение нейрона
Модели синапсов нейрона
Теории систем связи
Гидроакустический канал связи
Электромагнитный диапазон связи
Оптические системы связи
Электрорецепция электрических токов
Детекторы электромагнитного поля
Орган обоняния и вкуса
Механизм рецепции осязания
Гидронические волны
Гидроакустическая связь в океане
Акустическая сигнализация у морских животных
Виды локации животных
Механизм биолокатора дельфина
Слуховой анализатор китообразных
Излучатель импульсов дельфина
Эксперименты с дельфинами
Использование структур кибернетики
Системы управления событиями
Системы структурного представления
О системах с генетически заданной структурой управления
Структуры рефлекторной деятельности
Условные рефлексы и обучение
Моделирование условного рефлекса
Образование рефлексов животных
Нервная сеть различных организмов
Самоорганизация биологической системы
Исследование самоорганизации многоклеточных и одноклеточных
Задачи анализатора опознания
Системы параметров образов в пространстве
Статистические и вероятностные аспекты модели опознания
Решения задач опознания образов
Обучение бионических систем опознанию образов
Примеры обучаемых опознающих систем
Особенности опознания образов в бионике моря
Исследования поведения дельфина
Наблюдение за поведением животных
Основные аспекты поведения животных
Раздражения внешней среды
Результаты группового поведения
Форма симбиоза стаи рыб
Исследования подводных конструкций
Исследования бионических механизмов
Особенности конструкций животного
Сооружение скелета моллюсков
Конструктивные особенности строительства осьминогами
Гидродинамические аспекты бионики
Механизмы движения рыб и моллюсков
Гидроаэродинамика морских организмов
Описание аэродинамических и гидродинамических конструкций
Синтез конструктивных структур
Синтез элементов и систем
Манипуляторы в океанических организмах
Получение фильтрации
Опреснение морской воды
Газообмен под водой
Селективное накопление вещества
Исследования иоэнергетики
Источники электрического тока
Механизм биолюминесценции

На главную страницу сайта