Чорні акули, які живуть на глибині від двохсот до тисячі метрів і досягають довжини до 1,8 метра, здатні світитися в темряві. До такого висновку прийшли іхтіологи, вивчивши кілька примірників цього виду, спійманих біля берегів Нової Зеландії. Як зазначається у статті для журналу, чорні акули стали найбільшими хребетними, для яких описана здатність до біолюмінесценції. Для чого саме їм потрібне це вміння, поки що незрозуміло: можливо, світіння робить їх менш помітними на тлі неба і дозволяє непомітно підкрастися до видобутку. Крім чорної акули, здатність до біолюмінесценції була вперше описана ще для двох більш дрібних видів акул.
Багато морських тварин навчилися виробляти світло, щоб знаходити партнерів, приманювати видобуток або збивати з пантелику хижаків. У їх число входять різні безхребетні, а також деякі риби, наприклад, глибоководні вудильники (). Є види, що світяться, і серед акул. Мова про представників сімейств далатієвих () і етмоптерових (), які живуть на глибинах нижче декількох сотень метрів. Крім того, нещодавно здатність до біолюмінесценції була підтверджена для невеликої акули, яка відноситься до сімейству полярних акул ().
Усі відомі акули, що світяться, належать до дрібних видів, довжина тіла яких залишає близько півметра. Однак іхтіологи давно підозрюють, що біолюмінесценція характерна і для більш великих акул - наприклад, чорних (), які доростають до 1,8 метра і відносяться до того ж сімейству далатієвих, що і деякі види, що світяться. Жодних доказів у цієї гіпотези, втім, досі не було.
Команді фахівців на чолі з Жеромом Маллефе (Jér^ me Mallefet) з Левенського католицького університету випала можливість перевірити, чи дійсно чорні акули вміють світитися. У їхні руки потрапило тринадцять екземплярів цього виду, виловлених тралом біля берегів Нової Зеландії в січні 2020 року. Акул, що містилися в ємностях з холодною водою, зважили, виміряли і сфотографували, а потім анатомували. Також автори вивчили кілька особин дрібніших акул і, які були спіймані тралом разом з чорними. Для представників даного роду біолюмінесценція відома вже давно, проте у двох цих видів ще не відзначалася.
Дослідники виявили, що в повній темряві чорні акули дійсно випускають блакитно-зелене світіння - приблизно таке ж, як у інших біолюмінесцентних видів цих риб. Це робить їх найбільшими хребетними, відомими на сьогоднішній день. Найбільш інтенсивно сяє черевний бік тіла акули, в той час як бічна і спинна поверхні, а також другий спинний плавник, світяться більш тьмяно. Цікаво, що у і люмінесціюючі ділянки утворюють більш складний малюнок: у них яскраво світяться не тільки черевці, а й птеригопідії (видозмінені череві плавники, які використовуються як чоловічі статеві органи), а також окремі ділянки на грудних плавниках, хвості, з боків і на спинній частині тіла.
Аналіз показав, що у всіх трьох досліджених видів джерелом світла є фотофори, розташовані між чешуйками. Їх будова у виявилася такою ж, як у інших представників сімейства далатієвих, а у і - як у інших етмоптерових акул. Це вказує, що будова фотофорів - еволюційно консервативна ознака. У чорної акули середній діаметр цих органів становить близько вісімдесяти мікрометрів, а у етмоптерусів - від ста двадцяти до ста тридцяти мікрометрів. Середня щільність фотофорів на черевній частині тіла чорних акул становить близько двадцяти на квадратний міліметр, а на спинній знижується до двох з половиною на хвості і п'яти на спинній частині тіла. У і максимальна щільність фотофорів спостерігається на нижній стороні тіла і в районі грудних плавників.
Акули вважаються єдиними тваринами, у яких біолюмінесценція регулюється гормонами. Маллефе і його колеги експериментально підтвердили, що це вірно і для чорних акул з етмоптерусами. Ділянки шкіри всіх трьох видів інтенсивно і тривало світилися, коли їх занурювали в розчин мелатоніну з концентрацією 10-6 моль на літр. Обробка лід-меланоцитстимулюючим і адренокортикотропним гормонами, навпаки, знижувала інтенсивність світіння оброблених мелатонином фотофорів.
Автори дослідження зазначають, що всі три вивчені види акул мешкають у мезопелагіалі, тобто на глибинах від двохсот до тисячі метрів. Сюди проникає мало сонячного світла, що робить здатність світитися особливо корисною. Представники роду, судячи з усього, використовують її відразу для декількох цілей: черевна частина тіла робить їх силуети менш контрастними при погляді знизу і тим самим забезпечує маскування від хижаків, а сяючі ділянки на плавниках, з боків тіла, на хвості і на спині допомагають спілкуватися з сородичами. Подібні функції світіння, ймовірно, виконує і в інших дрібних біолюмінесцентних акул (у деяких видів з шипами на спинних плавниках світіння також може відігравати роль попереджувального сигналу для хижаків).
Чорна акула, однак, занадто велика, щоб їй необхідно було побоюватися хижаків і маскуватися від них за допомогою світла. Крім того, на тілі цих риб немає сяючих позначин, які допомагали б їм спілкуватися з сородичами. Маллефе і його колеги припускають, що чорні акули використовують світлове маскування, щоб непомітно підібратися до видобутку зверху, а потім швидким ривком напасти на неї. Згідно з альтернативною гіпотезою, світло черевної частини тіла допомагає чорним акулам знайти жертву. Втім, обидві ці ідеї не пояснюють, чому даний вид, єдиний з усіх акул, придбав спинний плавник, що світиться.
Крім біолюмінесцентних акул, існують і біофлуоресцентні. Вони світяться за рахунок зворотного випромінювання поглиненого світла зі зміненою довжиною хвилі. Як з'ясували американські вчені, у котячих акул в ролі поглиначів-випромінювачів виступають не високомолекулярні білки, як у більшості інших флуоресцентних організмів, а малі молекули з раніше не описаного сімейства бром-кинуринінів, а в ролі світловодів виступають чешуйки на шкірі акул.