Світло і колір під водою

Сторінка 1 з 3

Полудень. Безхмарне небо. Сліпучий сонячне світло заливає піщаний пляж і переливається яскравими відблисками на зеленій поверхні моря, захитаного невеликими хвилями. В масці з аквалангом за плечима водолаз повільно занурюється в море. Але ось вода зімкнулася над його головою. Навколо водолаза розкрилося яскраво освітлене підводне царство. Парять різнокольорові медузи і сифонофори, метушаться зграйки строкато забарвлених рибок. Все так само ясно і яскраво, як на березі. Тільки всі предмети здаються на одну третину більше і ближче, ніж насправді. Це гра заломлених променів. Повз пропливає риба, хочеться дотягнутися до неї рукою, а в дійсності до риби, по крайней мере, 1,5-2 м.

Водолаз занурюється глибше. До глибини 5 м освітлення майже не змінюється, але потім потроху біло-жовті тони починають поступатися синювато-зеленим. На глибині 10 м всі навколо вже забарвлене в одноманітний синювато-зелений колір. На глибині 20 м навіть на фотопластинку діють тільки синьо-зелені промені.

Водне середовище набагато щільніше повітря. Вона «прозора» для звуку, але мало прозора для світла. Світлова енергія, яка проникає в воду, розсіюється і частиною перетворюється на теплову енергію. У прозорій воді відкритого океану яскравість освітлення зменшується з глибиною в середньому в десять разів на кожні 50 м.

Сонячний промінь, як відомо, складається з променів видимого і невидимого спектру. До невидимій частині спектра відносяться ультрафіолетові і теплові інфрачервоні промені. Морська вода володіє виборчої здатністю до поглинання світлових променів. До глибини 0,5 м поглинаються лише інфрачервоні промені, завдяки чому висвітлення в півметровому верхньому шарі залишається білим. На глибині 5 м до нормального сонячного освітлення злегка домішуються синювато-зеленуваті тони. Далі відбувається енергійне поглинання червоних і жовтих променів. Синювато-зеленуваті тони стають переважаючими. На глибині 50 м синьо-зелені тони згущуються, набуваючи колір поверхні моря. До глибини 50 м проникають ультрафіолетові промені, між іншим, дуже важливі для фіксації кальцію організмами. Яскраві різноманітні забарвлення морських організмів доступні для фотоапарата тільки до глибини 5 м, на глибині 20 м вони зникають.

Водолаз, що опустився на глибину понад 10 м, бачить своєрідний синювато-зелений пейзаж. Кров риби, ураженої гарпуном водолаза, на глибині 20 м здається коричневою, а на 40-50 м - зовсім зеленою. Кров людини в 50 м від поверхні моря теж виглядає зеленою. Словом, товща морської води подібна фільтру, добре пропускають тільки зелені і сині промені, саме ті промені спектру, в яких зосереджена максимальна потужність видимої частини сонячної радіації. Ця обставина зіграла, можливо, важливу роль в тому, що океан став колискою життя на Землі.

Зважені у воді мінеральні, органічні частки, дрібні бульбашки газу і навіть самі молекули води відображають і розсіюють світло, що проник в товщу води. Тому світло в воді поширюється на всі боки і з усіх боків, хоча, звичайно, найінтенсивніший світловий потік надходить зверху.

Водолазам добре відомо, що світлі прозорі шари води нерідко переміщаються з мутними, видимість в яких скорочується до декількох метрів. Різко знижують прозорість води скупчення планктону. Зважені частинки і планктон - це підводний «туман», завжди присутній в товщі морської води. Гранична видимість для людського ока під водою вимірюється кількома десятками метрів.

Вода погано пропускає і штучне світло. У виключно прозорою середземноморської воді для фотографування на відстані всього одного тільки метра потрібно джерело світла потужністю 0,5 кет. При відстані в 2 л потужність його повинна бути збільшена до 2,5 кет, а при відстані в 3 м - до 7 кет. За межами 5 м від джерела світла вода набуває свого звичного для глибин синювато-зелений колір.

Чутливі плівки допускають підводне фотографування на глибині до 30 м. Застосування фотографами і водолазами штучного освітлення призвело до дивовижного відкриття. Ледве торкнеться пучок електричного світла мешканців морських глибин, як перед очима водолаза оживає цілий світ яскравих фарб. Світло потужної електричної лампи або прожектора миттєво перетворює монотонний синювато-зелений підводний пейзаж в палітру художника, покриту яскравими різноманітними фарбами. При зануренні батискафів в товщі води спостерігався «червоний туман» - скупчення джгутикових, пофарбованих у світлі прожектора в червоний колір.

Мимоволі при цьому задаєш питання - до чого під водою яскраве розфарбування медуз, коралів, асцидій, сифонофор, коралових рибок і інших морських тварин? При природному світі людина її не бачить. Але, може бути, її бачать очі мешканців підводного царства, влаштовані інакше, ніж у людини? Загальноприйнята думка така, що у риб зір слабкий, проте біологи Е. К. Бейлор і Евелін Шоу вважають, що костисті риби далекозорі, а очі їх здатні збільшувати контрастність погано освітлених предметів. Втім, може бути, за яскравим забарвленням морських організмів криються більш важливі причини, що не мають відношення до того, милується ними хтось чи ні? Бути може, фарбувальний пігмент в шкірі морських тварин відображає одні промені і поглинає інші, - саме ті, які їм необхідні для життєвих процесів?

У деяких випадках забарвлення носить, мабуть, захисний характер. Так, у більшості риб, що живуть у верхніх шарах океану, спинки темні з синім, зеленим або сірим відливом; така забарвлення зливається з поверхнею моря, якщо дивитися зверху. Зате черевця у них світлі, навіть білі; якщо дивитися на таку рибу знизу, вона зливається з поверхнею моря, яка з глибини представляється світлим блискучим стелею. Медузи, яскраво забарвлені в верхніх шарах океану, часто мають однаковий коричневий колір, якщо живуть на глибині 300-400 м. Глибоководні риби, безбарвні або пофарбовані в чорний, темно-фіолетовий і червоний кольори, ймовірно, важко помітні в темних глибинах океану. Деякі морські тварини мають здатність, подібно до хамелеона на суші, змінювати забарвлення тіла, пристосовуючись до навколишнього середовища. Наприклад, якщо палтуса покласти на шахову дошку, його спинка покривається малюнком, схожим з шахівницею; у осліпленого палтуса цього не відбувається. Значить, зміна забарвлення у нього управляється нервово-гормональної системою.