Bioluminescence of ctenophore Pleurobrachia pileus (O.F. Muller, 1776) in the summer period

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The capability of bioluminescence has been found in many marine hydrobionts, including almost all representatives of the phylum Ctenophora. The glow of species and bioluminescent substrates isolated from them is actively used in biology, ecology, and medicine to study the physiological state of an organism or to identify unfavorable environmental parameters. The parameters of luminescence of the Black Sea ctenophores Mne-miopsis leidyi A. Agassiz, 1865 (Lobata) and Berce ovata Bruguicre, 1789 (Beroida) are used to study the effects of toxicants, such as liquid hydrocarbons, PCBs, and heavy metals. Some researchers casted doubt on the capability of the Black Sea autochthonous inhabitant, ctenophore Pleurobrachia pileus (O. F Muller, 1776) to produce bioluminescent light. The objective of this work was to ensure scientific support for the light-producing ability of species under study and to choose the optimal time for conducting experiments on the factors that affect bioluminescence. It was found that mechanical and chemical stimulation triggered a bioluminescent response in all size groups of species under study at any time of day. Upon chemical stimulation of the studied species, the signal energy value was several times greater than that observed after mechanical stimulation. It was revealed that the optimal time interval for conducting biophysical research is the time from 8 pm to 6 am, because the values of luminescence activity are the greatest in this time interval within a day.

About the authors

A. V Temnykh

A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Russian Academy of Sciences

Email: atemnykh@yandex.ru
Sevastopol, Russia

M. I Silakov

A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Russian Academy of Sciences

Email: atemnykh@yandex.ru
Sevastopol, Russia

O. V Mashukova

A.O. Kovalevsky Institute of Biology of the Southern Seas, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: atemnykh@yandex.ru
Sevastopol, Russia

References

  1. А. И. Журавлев, В. А. Веселовский и Н. Н. Кощеенко, Труды МОИП, 21, 19 (1965).
  2. S. H. D. Haddock, M. A. Moline, and J. F. Case, Annu. Rev. Mar. Sci., 2 (1), 443 (2010).
  3. J. G. Morin, Bull. Marine Sci., 33 (4), 787 (1983).
  4. Ю. Н. Токарев, Основы биофизической экологии гидробионтов (ЭКОСИ-Гидрофизика, Севастополь, 2006).
  5. O. Shimomura, Bioluminescence: chemical principles and method (World Scientific, 2012).
  6. S. H. D. Haddock and J. F. Case, Marine Biol., 133, 571 (1999).
  7. Э. П. Битюков, В. И. Василенко, И. М. Серикова и др., Экология моря, 46, 19 (1996).
  8. W. E. Esaias and H. C. Curl, Limnol. Oceanogr., 17 (6), 901 (1972).
  9. С. А. Пионтковский и С. А. Серегин, Поведение копепод (ЭКОСИ-Гидрофизика, Севастополь, 2006).
  10. В. Б. Цейтлин и Ю. А. Рудяков, Докл. АН СССР, 38 (4), 978 (1989).
  11. E. Pennisi, Science, 235 (3), 1060 (2012).
  12. П. В. Евстигнеев, в сб. Биологические ресурсы водоемов в условиях антропогенного воздействия (Наук. думка, Киев, 1985), сс. 29-31.
  13. Э. П. Битюков, П. В. Евстигнеев и Ю. Н. Токарев, Гидробиол. журн., 29 (4), 27 (1993).
  14. Ю. Н. Токарев, П. В. Евстигнеев и О. В. Машукова, Планктонные биолюминесценты Мирового океана: видовое разнообразие, характеристики светоизлучения в норме и при антропогенном воздействии (Нижняя Ореанда, Симферополь, 2016).
  15. P. B. Tett, J. Mar. Boil. Ass. UK, 49 (1), 245 (1969).
  16. Ю. Н. Токарев, Дис. … канд. биол. наук (ИнБЮМ,Севастополь, 1990).
  17. Э. П. Битюков, Зоол. журн., 47(1), 36 (1968).
  18. И. И. Гительзон, Л. А. Левин, Р. Н. Утюшев и др., Биолюминесценция океана (Гидрометеоиздат, СПб., 1992).
  19. П. В. Евстигнеев и Э. П. Битюков, Экология моря, 24, 87 (1986).
  20. О. В. Машукова, Экология моря, 79, 15 (2009).
  21. О. В. Машукова, в сб. Экологические проблемы Азово-Черноморского региона и комплексное управление прибрежной зоной: Материалы молодежной научнопрактической конференции (ЭКОСИ-Гидрофизика, Севастополь, 2014), сс. 89-94.
  22. П.В. Евстигнеев, Экология моря 42, 31 (1992).
  23. E. N. Harvey, Bioluminescence (Acad. Press, N.-Y., 1952).
  24. Ю. Н. Токарев, О. В. Машукова и В. И. Василенко, Экология моря, 76, 61 (2008).
  25. Yu. N. Tokarev and O. V. Mashukova, Luminescence, 14, 351 (2016).
  26. O. Mashukova, Y. Tokarev, and E. Skuratovskaya, Ecol. Montenegrina, 14, 109 (2017).
  27. О. В. Машукова и М. И. Силаков, Труды Карадагской научной станции им. Т. И. Вяземского - природного заповедника РАН, 4 (16), 58 (2020).
  28. О. В. Машукова, М. И. Силаков, Л. В. Малахова и др., Системы контроля окружающей среды, 3 (45), 39 (2021).
  29. S. H. D. Haddock and J. F. Case, Biol. Bull., 189 (3), 356 (1995).
  30. О. В. Машукова, Вестн. Прикаспия, 3 (22), 15 (2018).
  31. E. Mutlu and F. Bingel, Marine Biol., 135, 589 (1999).
  32. М. Е. Виноградов, М. В. Флинт и Э. А. Шушкина, в сб. Современное состояние экосистемы Черного моря (Наука, М., 1987), сс. 172-186.

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies