Как мы знаем, лунный цикл составляет 29.5 дней и является основой нашего календарного месяца. Фазы Луны изменяются предсказуемо, в зависимости от положения Луны, Земли и Солнца. Фазы не зависят от падения тени Земли на Луну (этот эффект называется лунным затмением). На Рисунке 1 представлены фазы Луны и примерные дни лунного месяца. 

Рисунок 2 демонстрирует время предполагаемого лунного света на Гавайях. Данные основаны на времени восхода/захода Солнца и восхода/захода Луны. 

  

Поскольку лунный свет практически полностью представляет собой отраженный солнечный свет, можно пордумать, что спектр лунного света будет таким же, как у солнечного света. Однако, это не так. Данные, представленные на рисунках 3 и 4 показывают, что в лунном свете, по сравнению с солнечным светом, меньше синего и больше красного (измерения проводились в период «серебристой» Луны в зените. При закате Луны зачастую она кажется нам более оранжевой). 

  

  

Интенсивность лунного света зависит от фазы Луны и состояния неба. На Рисунке 5 представлена интенсивность лунного света (в люксах) при идеальных условиях. На Рисунках 6 и 7 показана интенсивность света при полной луне (PAR) на протяжении двух ночей (измерение проводилось в точке, расположенной в нескольких десятках сантиметров над уровнем моря). Заметьте, показатели интенсивности меньше по сравнению с данными, приведенными Джокиель (0.05 µmol·m²·sec, или около 1 люкса). Приведенные здесь низкие показатели интенсивности лунного света связаны с влиянием нескольких факторов, в том числе с наличием испарений морской воды в воздухе, высокими тонкими облаками, и присутствием смеси атмосферной влажности и вулканической дымки от кратера Пу-у О-о и кальдеры Халема Ума-у вулкана Килауэа). 

  

Лунный свет - один из факторов, влияющих на размножение кораллов. Если остальные факторы (питание, физические параметры и т.д.) в норме, то значимыми будут следующие факторы: 

  

Температура: Судя по всему, температура является существенным фактором, влияющим на репродуктивность кораллов. При слишком высокой температуре состояние кораллов ухудшается, а при пониженной температуре время размножения может перенестись до подходящего периода следующего месяца (Хантер, 1988; Риддл – личные наблюдения). Температура оказывает доминирующее воздействие на репродуктивный цикл морских беспозвоночных (Олив, 1995). На Гавайских островах температурный порог составляет около 24C (Пол Джокиель, из личного общения). 

  

Лунный свет: Лунные циклы определяют дату размножения многих видов кораллов, и лунный календарь может использоваться для точного прогнозирования процесса. 

  

Фотопериод дневного освещения: Солнечный фотопериод также влияет на репродуктивное поведение кораллов и определяет час и минуту размножения (Визе и др., 2008). Время захода солнца является фактором более точного определения времени размножения для многих морских беспозвоночных, включая, по крайней мере, некоторые виды губок и кораллов. 

Горбунов и др. (2002) обнаружили, что синий свет в районе 480нм (ширина спектра 110нм по половине от максимума), при условии очень низкой интенсивности, вызывает реакцию полипов коралла, хотя описание вовлеченных в процесс фоторецепторов не входило в задачи эксперимента. 

  

В 2003, Леви и др. подвергли кораллы (не содержащие зооксантеллы Cladopsammia gracilis), пузырьковый коралл Plerogyra sinuosa, длиннополипный мозговик-шар Goniopora lobata, Favia favus, и Stylophora pistillata) воздействию света с различными длинами волн (в диапазоне 400-700нм, с интервалом 20нм) и интенсивностью (10µmol·m²·sec и 30 µmol·m²·sec; ~500 люкс и 1,500 люкс, соответственно) и зарегистрировали сокращение полипов. Коралл Cladopsammia не реагировал на воздействие света, тогда как Plerogyra sinuosa и Favia favus сокращали полипы под воздействием света с длинами волн в диапазоне 400-520нм (фиолетовый-синий-зеленый). Интересно, что Favia favus также реагировал на красный свет (660-700нм) при интенсивности 30 µmol·m²·sec или ~1,500 люкс (см. светочувствительность схожих с радопсином соединений и криптохромов ниже). 

  

Спустя пять лет, напоминающее радопсин* соединение было обнаружено в жестком коралле Acropora millepora (Анктил и др., 2007), что объясняет способ восприятия света кораллами. Почти в это же время, Леви и др. (2007) описали криптохромовый** белок, чувствительный к синему свету, у Acropora millepora. Другие исследователи отметили реакцию кораллов на освещение, предполагая наличие схожих с радопсином соединений по крайней мере у некоторых видов кораллов. 

  

Эта способность воспринимать свет объясняет способность кораллов расти в направлении света; а если кораллы переместить, то они меняют направление роста (этот процесс называется фототропизмом). Это также объясняет, как кораллы настраивают свои биологические часы благодаря способности воспринимать солнечный и лунный свет. 

  

*Родопсин – фоточувствительный пигмент, обнаруженный в глазах многих животных (включая человека), в рецепторах, называемых «колбочками». Колбочки и содержащийся в них родопсин позволяют нам видеть в условиях очень низкой освещенности. Родопсин чувствителен к свету с длиной волны от 400нм (фиолетовый ) до красного ( ~600нм), но лучше всего справляется с сине-зеленым спектром (Хант, 1987). 

  

**Криптохромы (греч.: «скрытый» свет) – протеины, чувствительные к синему свету; они обнаружены в фоторецепторах растений и животных. 

Процесс размножения включает в себя производство нескольких соединений, это может быть связано с периодическими цикламм, или являться результатом воздействия внешних стимулов. В нашем случае, периодические ритмы - это те циклы, которые имеют место без воздействия дополнительных внешних стимулов, таких как солнечный или лунный свет. Скорее всего, они контролируются генетически. Внешние факторы (такие как лунный свет и т.п.) могут повлиять на выработку соединений. Визе и др. (2008) обнаружили, что  фоторецепторы запускают выработку протеинов, что играет важную роль в ежегодном цикле размножения жестких кораллов Montastrea cavernosa. 

Известно, что нерест многих рыб синхронизирован с определенными фазами Луны, и эта периодичность зависит от конкретного вида. Например, Такемура и др., 2004 рассмотрели влияние фаз Луны на нерест Золотистого сигана Siganus guttatus. В условиях постоянного освещения эти рыбы не размножаются, а у экземпляров, содержавшихся в условиях полной темноты по ночам, были отмечены изменения нерестового поведения. Прессли (1980) описал взаимосвязь между фазами Луны и репродуктивным поведением желтохвостой рыбы-ласточки, Microspathodon chrysurus. 

Как уже упоминалось выше, несколькими исследователями было обнаружено, что некоторые кораллы реагируют на синий свет. Возможно, тот факт, что свет проникает на максимальную глубину при длине волны 480-500нм, - это не просто совпадение. См. Рисунок 8.

Считается, что лунный свет является одним из определяющих факторов для размножения кораллов. Джокиель (1985) исследовал большое количество образцов Pocillopora damicornis и пришел к выводу, что высвобождение планулы происходит примерно в полнолуние. Однако, Хантер (1988) проводил эксеприменты с двумя Гавайскими видами Montipora (M. verrucosa = capitata и M. dilatata) и обнаружил следующее: 

Как правило, на практике трудно организовать естественное лунное освещение в аквариуме, поэтому применяется его имитация. В своей книге The Captive Reef, изданной в 1995 году, я рассказывал о способах имитации лунного света при помощи синей лампы накаливания и реостата с ручным управлением. С того времени технологии ушли далеко вперед, и в настоящее время самым популярным способом имитации лунного света стали светоизлучающие диоды (LED). См. Рисунок 9. 

  

    

В настоящее время на рынке представлены контроллеры, которые, как заявляют производители, способны имитировать временные интервалы и изменяющуюся интенсивность естественного лунного света. В данной статье мы не будем рассматривать все варианты, представленные на рынке. Вместо этого я опишу систему, которой пользуюсь сам - Tunze Multicontroller 7095. Основная функция этого устройства заключается в контроле Tunze насосов, но также включает в себя светодиод для имитации лунного света. Единственное, что аквариумисту нужно сделать – включить светодиод в период естественного полнолуния, и контроллер автоматически выполнит все остальное. При выключении основного освещения аквариума фотодатчик включит светодиод, имитирующий лунный свет; интенсивность лунного света во всех фазах контролируется по 29-дневному циклу. На рисунке 11 – увеличенное изображение фотодатчика /светодиода, а на рисунке 12 представлены спектральные характеристики примененного светодиода. 

  

 
В заключение

 
Испытательное оборудование

 
Благодарность
Спасибо моему брату Дэвиду за предоставленную фотографию Луны.