A tenger szentjánosbogarai

Alig érik el egy homokszem méretét, mégis fantasztikus jelenségre, biolumineszcenciára képesek, mintegy 150 olyan, tengerben élő kagylósrákról tudunk, amely világít. Némelyikük nemcsak maga képes biolumineszcencia révén fénykibocsátásra, hanem olyan nyálkát is kilövellnek, amely világításával megtéveszti az állatka ragadozóit. A legismertebb fajuk a Japán közelében honos, szezámmag méretű Vargula hilgendorfii, ám e faj Karib-tengeren élő rokonai összehangolt, ütemes fénykibocsátásukról ismertek, amelynek köszönhetően a valódi szentjánosbogarakhoz hasonlítanak. A Csendes-óceánban élő fajok csak zavarás hatására világítanak.

Az első leírást egy francia természettudósnak, Godeheu de Riville-nek köszönhetjük, aki az Indiai-óceánon hajózva figyelt fel rájuk, így írt a naplójában: „a tengert apró csillagok borították be, s minden hullámveréssel élénk fényt bocsátott ki, olyasmit, mint a sötétben felvillanó ezüstszövet szikrái.” Amikor de Riville mikroszkópja alatt vizsgálta a szikrázó tengervizet, észrevette, hogy az „apró csillagok” voltaképp apró kagylósrákok voltak.

A tenger szentjánosbogarainak további kutatását James Morin tengerbiológus egy karibi kalandja határozta meg: könnyűbúvárkodás közben tűnt fel neki, hogy a közelében villódzó kékes fénypontok nem összevissza, hanem meghatározott rend szerint villannak fel, akárcsak számos, összehangoltan világító szentjánosbogár. Ez a felismerés a fiatal kutató karrierjét meghatározó pillanat volt, Morin az elmúlt 4 évtizedben a tengeri kagylósrákoknak és azok biolumineszcenciájának szentelte munkásságát. Ennek során kiderült például, hogy miért nem regélnek erről a rendkívüli látványosságról az emberek? A karibi hím kagylósrákok a holdmentes estéken, nem sokkal napnyugta után (a trópusokon rövid az alkony, ott hamar sötét lesz) kezdik a villódzást, és alig egy órán át tart a páratlan műsoruk, így fontos jókor lenni jó helyen ahhoz, hogy az ember észlelje. Ráadásul a búvárok, ha nagy ritkán merülnek is éjjel, ekkor lámpával világítanak – ez utóbbi hatására a rákocskák viszont azonnal kikapcsolják a saját lámpásaikat, s azon az estén többé nem gyúlnak ki az apócska víz alatti csillagok.

Ebből már azt is sejthetjük, hogy nem könnyű őket megfigyelni: a búvár-kutatóknak piros lámpával kell világítaniuk, ezt ugyanis nem észlelik a kagylósrákok, amíg a víz alatt várakoznak a különös fényjátékra. Amikor elég sötét van már, a hím kagylósrákok előbújnak a menedékeikből, és villogva hívják fel a nőstények figyelmét, azok a fények felé úsznak, ám közben néhány nem világító hím megpróbálja letámadni őket.

A 2000-es évekre világossá vált, hogy meglepően összetett a kagylósrákok villódzó udvarlási szertartása: nemcsak a fényerőben, a villanás idejében térnek el, de még a kibocsátott fény színárnyalatai közt is akadnak különbségek. A villódzó hímek speciális úszásmintát is követnek, így lebegő fénysorokként láthatjuk őket, némely faj csak 1 métert úszik, más fajok akár 30 métert is. Morin és kollégái, tanítványai akárhová mentek, mindig valami újra bukkantak rá.

A villogó rákocskákat laboratóriumban is meg kell vizsgálni, így lehet csak az egyes fajok közti apró különbségeket észlelni., eddig kb. 20 fajt már elneveztek, még mintegy 100 vár tudományos leírásra.

A kagylósrákok világító szerve a szájuk mellett található, innen pumpálja ki azt a nyálkát, amiben a luciferin és az ezzel, oxigén hatására, reakcióba lépő luciferáz enzim keveredik, s így beindul a fénykibocsátás, hasonló kémiai reakción át, mint a szentjánosbogaraknál. (E hasonlóságnak egyszerű kémiai okai vannak, más módon nem játszódhatnak le a fénykibocsátó reakciók.) Az eltérő fajok esetében genetikai szabályozás alatt áll az, hogy pontosan milyen összetételű a luciferáz enzim, s az apró eltérések hatására a fényvillanások ideje, fényereje, színe, s ezzel az udvarlási szertartások is különböznek. Magyarul: a genetika meghatározó az állat viselkedésében is. A fénykibocsátás mintázatai s az állatkák úszásának koreográfiája a fajokat egymástól elválasztó határvonalakat is jelzik, s a kutatók szerint hozzájárulnak az új fajok elkülönüléséhez.

Genetikai vizsgálatokból már tudjuk, hogy 197 millió éve alakulhattak ki, s maga a villódzó párválasztási módszer is 151 millió éves lehet, amint arról a Systematic Biology szakfolyóiratban Morin és kutatótársai, Todd Oakley vezetésével beszámoltak. Az eredmény meglepetés volt, mivel azt hitték a kutatók, egészen új „találmány” a villódzó udvarlás, hisz csak a karibi fajokra jellemző, s azt gondolták, ennek az az egyszerű oka, hogy csak a panamai földhíd kialakulását követően jött létre, 3 millió éve.

A világító kagylósrákok laborkörülmények közt rendkívül nehezen tarthatóak, nagyon kényesek mindenféle környezeti feltételre, ám egyre több fajukat sikerül szaporodásra bírni, így pedig sokkal alaposabb vizsgálatoknak, megfigyeléseknek lehet őket alávetni is. E vizsgálati módszerekkel derítették ki azt is, hogy a kagylósrákok ugyanazt a géneket használják a világító nyálka termelésére, amellyel a darazsak vagy a százlábúak a mérgüket állítják elő.