Ученые из Университета Кобе обнаружили, что эти цвета создаются не пигментами, а микроскопическими структурами, отражающими свет. И что интересно — эти же клетки содержат вещества, отпугивающие травоядных. Получается, водоросли могут использовать цвет как сигнал для других видов.

Результаты опубликованы в издании European Journal of Phycology.

Красные водоросли обычно красные из-за пигментов, помогающих им улавливать свет. Но водолаз и исследователь Хироши Каваи заметил нечто необычное:

Когда погружаешься глубже, видишь, что некоторые красные водоросли выглядят почти белыми. А у одного вида молодые побеги на кончиках отливают голубым. Мне стало любопытно, как это работает.

Изучить это было непросто:

• Водоросли растут глубоко под водой, и чтобы их собрать, нужен дайвинг.
• Они очень хрупкие, и в лаборатории их сложно сохранить живыми.

Но команда справилась. Оказалось, что особые клетки — «железистые» — содержат микроскопические шарики, отражающие свет.

• В молодых побегах Asparagopsis taxiformis эти шарики одинакового размера, поэтому отражается только синий цвет.
• В зрелых клетках шарики разной величины, и свет рассеивается во все стороны — получается белый оттенок.

У водорослей на мелководье структурная окраска защищает фотосинтез. Но зачем она глубоководным видам — загадка, — говорит Каваи.

Возможно, цвет — это предупреждение. В тех же клетках есть едкие вещества, отпугивающие рыб. Синий оттенок на кончиках работает как сигнал: «Не ешь меня!» А белый маскирует плодовые тела, скрывая их естественный красный цвет от глаз травоядных.

Такая окраска чаще встречается у тропических видов — там больше рыб, которые питаются водорослями. Но из-за глобального потепления теплолюбивые рыбы продвигаются на север.

Если они доберутся до водорослей без защитной окраски, это может стать для них угрозой, — предупреждает Каваи.

Это открытие меняет представление о том, как водоросли взаимодействуют с окружающей средой. Раньше считалось, что структурная окраска нужна только для фотосинтеза или маскировки. Но теперь ясно: она может быть частью сложной системы коммуникации между видами.

• Экология — понимание, как водоросли защищаются от травоядных, поможет предсказать последствия миграции рыб из-за потепления.
• Бионика — микроструктуры, отражающие свет, могут вдохновить на создание новых материалов.
• Аквакультура — если научиться стимулировать такую окраску, можно защитить промысловые водоросли от вредителей.

Ранее ученые нашли на Камчатке термофильные водоросли. Любят погорячее.