Questo articolo è tratto dalla rivista Hakai, una pubblicazione online sulla scienza e la società negli ecosistemi costieri. Leggi altre storie come questa su hakaimagazine.com.
Mentre scendo in acque scure, le mie torce blu rivelano una spettacolare esibizione di colori fluorescenti che risplendono da alcuni dei coralli e delle creature marine sottostanti. Normalmente difficile da rilevare ad occhio nudo, questo spettacolo di luci segrete e colorate brilla come una discoteca degli anni '80 nel raggio delle mie luci.
La fluorescenza sulla barriera corallina si verifica quando la luce blu a lunghezza d'onda più corta viene assorbita da proteine speciali nei tessuti e viene emessa come verdi a lunghezza d'onda più lunga, rossi, arance e gialli. Mentre l'oceano filtra naturalmente la luce, lasciando il mondo sottomarino proiettato prevalentemente in blu al di sotto di circa 15 metri, l'aggiunta di luce blu concentrata proveniente dalle torce e dai flash sulle attrezzature della mia macchina fotografica stimola la risposta più forte dalle proteine fluorescenti. I filtri gialli sulle mie lenti e sulla maschera da sub bloccano la stimolante luce blu, permettendomi di vedere e catturare l'intera estensione dello spettacolo psichedelico.
Fotografo la fluorescenza marina da oltre 25 anni, catturandola dal Mar Rosso alle Filippine. Lavoro sempre di notte, quando la fluorescenza è più pronunciata sullo sfondo scuro.
Una volta la fluorescenza marina era stata respinta come un fenomeno senza alcuna funzione biologica, ma gli scienziati di tutto il mondo stanno gradualmente esponendo i suoi ruoli complicati. Lungi dall'essere irrilevanti dal punto di vista biologico, le proteine sono forse fondamentali per la salute dell'ecosistema della barriera corallina e la sua capacità di rispondere allo stress.
Le proteine foto o fluorescenti responsabili della fluorescenza, comunemente note anche come pigmenti, sono molecole versatili. Nei fondali bassi, dove i raggi del sole sono intensi, le proteine agiscono come un tipo di protezione solare per una barriera corallina, riducendo lo stress luminoso.
In acque più profonde e più scure, queste proteine in alcuni tipi di coralli servono invece a migliorare la luce. Tutti i coralli vivono in simbiosi con alghe che forniscono energia al loro ospite attraverso la fotosintesi. Le proteine aiutano a sfruttare e incanalare la luce disponibile, garantendo che anche le alghe profonde all'interno delle cellule di un corallo possano accedervi.
La maggior parte delle 83 specie criptiche che il biologo marino Maarten De Brauwer e il suo team hanno documentato la fluorescenza sono predatori, tra cui lo scorfano nidificato, che caccia piccoli pesci e crostacei. Questo particolare è stato trovato nel Mar Rosso egiziano. (Louise Murray) La quantità di proteina fluorescente prodotta da un corallo è determinata dalla sua genetica e dalla forza con cui sono espressi i geni. "Esistono molte variazioni nella produzione di pigmenti tra individui della stessa specie", spiega Jörg Wiedenmann, capo del Coral Reef Laboratory dell'Università di Southampton, nel Regno Unito. "Uno potrebbe fluorescere fortemente mentre l'altro produce poco o nessun colore". Un corallo con biofluorescenza drammatica può crescere più lentamente del suo vicino meno colorato in condizioni normali, poiché spende più della sua energia producendo proteine fluorescenti, ma può avere un vantaggio quando tassato dalla luce solare.
La fluorescenza marina esiste in una varietà di organismi marini, in acque temperate e tropicali. Se i ruoli delle molecole fluorescenti sono ora relativamente ben compresi nei coralli, non si può dire lo stesso del loro scopo nei pesci. "Ma è chiaro che la fluorescenza svolge un ruolo importante nella vita di alcuni pesci", afferma Nico Michiels, ecologo dell'Università di Tubinga in Germania, con l'avvertenza che i dati sono ancora limitati e preliminari. I biologi hanno scoperto che alcuni pesci hanno dei filtri gialli nei loro occhi, il che sembra supportare la teoria secondo cui la biofluorescenza è molto più di un bel sottoprodotto.
Il team di Michiels ha esaminato centinaia di specie di pesci per la fluorescenza e ha trovato modelli distinti. Le specie più piccole hanno maggiori probabilità di fluorescenza rispetto a quelle più grandi. Esiste anche una forte correlazione tra uno stile di vita altamente mimetizzato e una fluorescenza brillante. I predatori di agguati, come il pesce pietra e lo scorfano, sono buoni esempi: i modelli spezzati di fluorescenza su questi pesci possono aiutarli a fondersi in uno sfondo di barriera fluorescente. In alcune specie con distinte differenze di aspetto tra maschi e femmine, anche la fluorescenza sembra svolgere un ruolo nell'attrazione sessuale.
I piccoli pesci che vivono nelle scuole possono anche usare la fluorescenza rossa nella regione degli occhi per comunicazioni a corto raggio. La luce rossa non viaggerà lontano sott'acqua, quindi i pesci come il ghiozzo occhi rossi possono comunicare all'interno di uno sciame senza attirare l'attenzione dei predatori. Il pesce rana peloso, parte della famiglia della rana pescatrice, ha nella sua esca proteine fluorescenti, che possono aiutare ad attrarre prede incaute. E gli scienziati sospettano che alcuni pesci emettano fluorescenza in modo che la loro luce si rifletta dagli occhi delle loro prede, facilitando l'individuazione del pasto potenziale.
Le specie altamente mimetizzate sono spesso classificate come dati carenti di rischio di estinzione perché sono così difficili da trovare. Ma il biologo marino belga Maarten De Brauwer dell'Università di Leeds nel Regno Unito ha esaminato centinaia di pesci al largo dell'Indonesia, dell'isola di Natale e delle Isole Cocos, e ha scoperto che l'87% delle specie considerava l'uso criptico della fluorescenza. Ispirato al lavoro degli scienziati del corallo che hanno usato le luci blu per individuare nuove e piccolissime colonie di corallo, ha esaminato se le luci blu potessero aiutare i ricercatori a individuare e contare specie difficili da trovare come il piccolo cavalluccio marino pigmeo. "Siamo riusciti a trovare il doppio del numero di cavallucci marini con luci blu rispetto alle normali condizioni di rilevamento", afferma. "Poiché la biofluorescenza è onnipresente nelle specie criptiche, la luce blu sembra uno strumento molto utile per il rilevamento di animali che altrimenti verrebbero trascurati".
Resta molto da scoprire sulla fluorescenza nella vita marina, ma equipaggiati di una luce blu e dei tuoi filtri gialli e potresti vederlo da solo.
Il piccolo ghiozzo dagli occhi rossi si trova in piccoli gruppi che nuotano intorno al corallo Acropora e si nutrono di zooplancton. Il pesce ha gli occhi brillantemente fluorescenti, che possono consentirgli di comunicare in modo nascosto con altri membri del gruppo. Questo ghiozzo particolare stava nuotando nel Mar Rosso. (Louise Murray) 
I tentacoli fluorescenti vivaci di questo anemone nelle Filippine illuminano il suo anemonefish rosa residente e possono attirare prede planctoniche per far mangiare l'anemone. (Louise Murray) 
Un colpo grandangolare di una barriera corallina ad Anilao, nelle Filippine, illuminato di luce blu di notte, mostra pigmenti fluorescenti. In acque poco profonde, i coralli duri prevalentemente color verde o giallo fluorescente, mentre le spugne e i coralli molli spesso colorano rosa e rosso. Gli echinodermi, come questa stella di piume che si nutre nella corrente, possono essere fluorescenti, ma il motivo per cui alcuni individui lo fanno non è ancora noto. (Louise Murray) 
Una barriera corallina a Dauin, nelle Filippine, abbaglia di colore. (Louise Murray) 
Il pesce lucertola gracile ha una fluorescenza irregolare che potrebbe aiutarlo a fondersi con lo sfondo irregolare dove si trova in attesa del passaggio di piccoli pesci da preda. Fotografato a Apo Island, nelle Filippine. (Louise Murray) 
Gli anemoni del tubo giacciono sepolti sotto la sabbia durante il giorno. Sono difficili da fotografare in quanto sono entrambi sensibili alla luce e alle onde di pressione di un sub che si avvicina. La più forte fluorescenza verde in questa immagine circonda la bocca della creatura, ma i suoi tentacoli pungenti sfoggiano punti verdi che possono attirare la sua preda planctonica. Fotografato a Apo Island. (Louise Murray) 
Una stella di mare blu, che non è fluorescente, si trova sulla cima di un corallo duro verde brillante e giallo in una barriera corallina a Dauin. (Louise Murray) 
Non è noto il motivo per cui i rinofori, le branchie, le parti della bocca e il margine di questa fluorescenza di Nembrotha kubaryana nudibranch non siano noti, ma i pigmenti potrebbero servire a pubblicizzare la sua natura tossica per aspiranti predatori. Fotografato a Dauin. (Louise Murray) 
Un'aragosta tozza che cattura vermi marini e larve di pesce spicca sulla superficie di un corallo duro fluorescente verde e viola dai colori vivaci in Dauin. (Louise Murray) 
La vivida fluorescenza dei tentacoli di un anemone si staglia contro le scure sabbie vulcaniche di Dauin. (Louise Murray) 
Il cavalluccio marino spinoso si trova spesso con la coda avvolta da spugne o escrescenze algali. Questo individuo, fotografato nello stretto di Lembeh, in Indonesia, è diventato rosso fluorescente mentre cacciava di notte. Non tutti gli individui hanno una fluorescenza. (Louise Murray) 
I polipi a punta rosa di questo corallo in Dauin si estendono di notte per catturare il plancton per integrare gli zuccheri che il corallo riceve dalle alghe fotosintetiche che vivono all'interno dei suoi tessuti. (Louise Murray)
