Кем могла бы быть волшебная Жар-птица с точки зрения науки?

Вокруг светаНаука

Анатомия Жар-птицы

Для биолога или инженера крайне интересная задача – представить создание из сказок и мифов, функционирующее по законам нашего мира. Кем могла бы быть волшебная птица с точки зрения науки, и что могло заставить ее светиться и обжигать руки ловца?

Текст: Дмитрий Пащенко

Жар-птица – одна из множества фантастических птиц восточноевропейского фольклора. Но обычно она упоминается не как центральный персонаж, а в качестве макгаффина (объекта, вокруг обладания которым строится фабульная сторона произведения). По сюжету главный герой отправляется в дальнее странствие, чтобы добыть это легендарное существо.

Судя по описаниям, Жар-птица не обладает сколь-нибудь выдающимся разумом – иными словами, в остальном перед нами самая обычная, пусть и редкая, птица. А мог ли, хотя бы теоретически, существовать подобный вид птиц в реальности?

Наиболее полно особенности Жар-птицы отражены в сказке Ершова «Конёк-Горбунок». Жар-птица способна светиться в темноте, причем это свойство сохраняют даже вырванные из нее перья. Птица не только светящаяся, но и горячая – Ивану приходится надеть рукавицы, чтобы не обжечься при поимке. Однако этот жар довольно странен – будучи упрятанной в обычный мешок, птица не прожигает в нем ни единой дыры. Питается зерном – Конёк-Горбунок предлагает приманить ее на «белоярово пшено», то есть кукурузу. Кстати, эта деталь указывает на то, что действие сказки разворачивается не ранее XVI века.

Жар-птицы встречаются очень редко (все рассуждают о них, как о невероятной диковинке), живут где-то далеко (Иван даже со скоростью Горбунка едет туда целую неделю) и по ночам собираются стаей на одной большой поляне. Попробуем увязать все перечисленные факты вместе.

Теория выделения энергии

Ночной образ жизни Жар-птиц легко объясним – дневному животному нет никакой надобности в свечении. Но что именно может светиться у птицы?

Несмотря на огромное разнообразие светящихся структур у животных, все они функционируют согласно фундаментальным физическим принципам. Свечение – это всегда выделение энергии. Существуют химические реакции, в которых энергия выделяется (например, горение дров), и реакции, в которых энергия поглощается (например, растворение аммиачной селитры в воде – в пробирке даже лед может образоваться!). Очевидно, что нам нужны именно те, где энергия выделяется. Энергия обычно выделяется в виде тепла, но когда ее много – к теплу добавляется еще и свет. Поэтому большинство химических реакций, происходящих в живых организмах, не годится для свечения  – слишком мало в них энергии, они исключительно «тепловые», а не «световые».

Можно было просто поджечь органику – вот вам и свет, но реакции обычного горения протекают слишком быстро и наверняка травмируют окружающие ткани. Поэтому живые организмы для свечения используют специальные трехкомпонентные смеси. Первый их компонент – кислород. Второй – «топливо» – люциферин, который, окисляясь (то есть, по сути, сгорая), излучает энергию в виде фотонов видимого света. Третий – фермент люцифераза, которая тонко управляет процессом окисления, не позволяя люциферину просто сгореть, а  вместо этого, направляя процесс в нужное русло, заставляет кислород соединяться с молекулой люциферина только в строго отведенных точках – так, чтобы выход фотонов был наибольшим. Хотя очерченный крупными мазками процесс биолюминесценции выглядит очень простым, дьявол кроется в деталях. На процесс свечения могут повлиять температура в клетке, pH, количество кислорода, дополнительные световые «фильтры» и белки, переизлучающие получающиеся фотоны – именно эти тонкости обеспечивают все многообразие светящихся структур животных.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Страшная песенка про пять минут Страшная песенка про пять минут

Почему часы — атрибут смерти и воплощение быстротечности жизни?

Вокруг света
Сказка об умозрительном времени Сказка об умозрительном времени

«Год рождения»: 1990-е как пустая метафора

Weekend
Ум как следствие любви Ум как следствие любви

Эволюция выбирает сильнейших и умнейших – чтобы делать их еще сильнее и умнее

Вокруг света
Любовь Толкалина: «На что способна любовь?» Любовь Толкалина: «На что способна любовь?»

Я считаю его русским Кристианом Диором

Караван историй
Выйти из тени Выйти из тени

В некоторых местах планеты бороться с нехваткой света приходится уже сейчас

Вокруг света
Где ты работаешь? Где ты работаешь?

Организуй пространство вокруг себя, и даже дедлайны будет соблюдать легче!

VOICE
Где рождается свет Где рождается свет

Что такое Солнце? Газовый шар плотнее воды, мощнейший термоядерный реактор

Вокруг света
По дому гуляет По дому гуляет

Василий Дубинин раскрыл страшную мужскую тайну

VOICE
Идущие за лучом Идущие за лучом

Управление мозгом с помощью света порождает много надежд и столько же опасений

Вокруг света
Гиперответственность или низкая самооценка: почему мы испытываем испанский стыд? Гиперответственность или низкая самооценка: почему мы испытываем испанский стыд?

Чем испанский стыд отличается от обычного стыда и почему мы его испытываем

ТехИнсайдер
Аква инкогнита Аква инкогнита

Как вода нарушает правила жидкостей

Вокруг света
Массажист рассказал, какие зоны массировать опасно для здоровья Массажист рассказал, какие зоны массировать опасно для здоровья

Почему самомассаж больше вреден, чем полезен

Maxim
Виды на космос Виды на космос

Сложно сказать, когда человечество впервые захотело попасть в космос

Вокруг света
Природное джакузи посреди снегов: термальные источники России Природное джакузи посреди снегов: термальные источники России

Курорты, где можно искупаться в теплой воде с лечебным минеральным составом

Караван историй
Тянем-потянем Тянем-потянем

10 самых эффективных упражнений для поясницы (помогут снять боль в спине)

Лиза
Коротко и ясно: 5 саммари полезных книг для тех, кто хочет сэкономить время и узнать все самое интересное Коротко и ясно: 5 саммари полезных книг для тех, кто хочет сэкономить время и узнать все самое интересное

Подборка саммари самых интересных книг для саморазвития

ТехИнсайдер
Метаморфозы спутника Метаморфозы спутника

Как изменились представления о Селене со времен «Незнайки на Луне»

Вокруг света
Дмитрий Леонтьев: Холодный ветер из Поднебесной Дмитрий Леонтьев: Холодный ветер из Поднебесной

Китайское вторжение в Россию — это усилия исключительно отечественного бизнеса

4x4 Club
Миссия: вернуть желание — подробный гайд Миссия: вернуть желание — подробный гайд

Куда пропадает страсть и как вернуть ее в отношения

Psychologies
С днем рождения, небесный маэстро! С днем рождения, небесный маэстро!

Вспомним историю легендарного авиаконструктора — Андрея Николаевича Туполева

Наука и техника
Редактирование генома человека впервые помогло справиться с «плохим» холестерином Редактирование генома человека впервые помогло справиться с «плохим» холестерином

При отключении гена PCSK9 вероятность инфаркта резко снижается

ТехИнсайдер
«Я сделала все, что могла»: как найти силу в своем бессилии «Я сделала все, что могла»: как найти силу в своем бессилии

Глава из книги «Ты можешь: Книга о том, как найти контакт с собой и реальностью»

Psychologies
Чем известен новый президент Аргентины Хавьер Милей и чего от него ждать Чем известен новый президент Аргентины Хавьер Милей и чего от него ждать

Чем прославился новый президент латиноамериканской страны с непростой судьбой

Forbes
Совместно нажитые проблемы: пять главных мифов о разводах Совместно нажитые проблемы: пять главных мифов о разводах

Пять популярных, но ошибочных убеждений о разводах

Forbes
При большом количестве помощниц ткачиковые воробьи отложили яйца покрупнее При большом количестве помощниц ткачиковые воробьи отложили яйца покрупнее

Самки ткачикового воробья откладывают более крупные яйца с помощнцами

N+1
ИИ научился предсказывать появление гигантских волн-убийц в океане ИИ научился предсказывать появление гигантских волн-убийц в океане

Ученые нашли формулу, позволяющую предсказать появление гигантских волн-убийц

ТехИнсайдер
Проверка связи: почему так важно регулярно проходить полные медицинские обследования Проверка связи: почему так важно регулярно проходить полные медицинские обследования

Как остановить время с помощью простых — и не очень — обследований

Forbes
Сервер научных статей bioRxiv поручил ИИ писать резюме. Пока не все хорошо Сервер научных статей bioRxiv поручил ИИ писать резюме. Пока не все хорошо

В bioRxiv стартовала в пилотном режиме ИИ-модель, которая может писать резюме

ТехИнсайдер
Как преодолеть тактильный голод: 4 рекомендации от психолога Как преодолеть тактильный голод: 4 рекомендации от психолога

Что делать, если один жаждет объятий, а второй холоден и отстранен?

Psychologies
ИИ-модель, разработанная DeepMind, предсказывает погоду точнее всех существующих методов ИИ-модель, разработанная DeepMind, предсказывает погоду точнее всех существующих методов

Компания Google DeepMind разработала модель прогнозирования погоды

ТехИнсайдер
Открыть в приложении