У нічний час в океанах і морях може збільшуватися яскравість поверхні моря за рахунок життєдіяльності морських організмов.Відімое світіння деяких живих організмовназивается біолюмінесценцією або світінням моря.
Біолюмінесценція характерна для всієї товщі вод. Абсолютної темряви в океанських глибинах не існує. Незліченні спалаху світла, що випускаються глибоководними організмами, підтримують освітленість в товщі води на НЕ-якому постійному, хоча і дуже низькому рівні.
Біолюмінесценція - результат біохімічної реакції, в якій хімічна енергія збуджує специфічну молекулу і та випромінює світло. В ході реакції субстрат (люциферин) окислюється під дією ферменту (люціферази). Люциферином і люціферази у різних організмів хімічно розрізняються, однак все люмінесцентні реакції вимагають молекулярного кисню і протікають з утворенням проміжних комплексів - органічних пероксидних сполук. При розпаді цих комплексів вивільняється енергія, збудлива молекули речовини, відповідального за світловипромінювання, при цьому випускається фотон видимого світла - звідси хімічне світіння «холодним» світлом (хемілюмінесценція). Ніякого іншого зовнішнього джерела енергії не потрібно. Фактично біолюмінесценція є хімічний процес, зворотний фотосинтезу у рослин.
Беруть участь в реакції з'єднання отримали свої назви давно, на зорі досліджень, коли люди вважали, що в цьому в процесі не обійшлося без участі диявола Люцифера. З невеликого світиться двостулкового молюска Cypridina було виділено з'єднання, назване люциферином. Потім отримано друге з'єднання - люціферази. Світло виникає, коли два цих виділених речовини з'єднуються в присутності кисню. Надзвичайно низькі концентрації виділеного світитьсяречовини в воді, близько 1 × 10 -10. роблять світло видимим для очей.
Біолюмінесценція - високоефективний процес. Світлова ефективність її значно вище ефективності всіх відомих електричних і теплових джерел світла. Світіння моря також називають «холодним світлом», так як тільки 1% енергії, витраченої на вироблення світла, втрачається у вигляді тепла, а коефіцієнт корисної дії біолюмінесценції перевищує 90%. Якою б не була причина того, що деякі морські організми набули здатності люминесцировать, вони втрачають на це мало енергії.
Перша і основна особливість біолюмінесценції - вона майже завжди виникає не самостійно, а збуджується зовнішніми причинами: рухом корабля або морських тварин, хвилюванням моря, ударами прибою об берег, сейсмічними причинами.
Друга особливість біолюмінесценції - її мінливість. Біолюмінесценція може бути інтенсивна в одних районах океану і майже відсутні в інших, з'являтися в певну пору року і зникати в інше. Вона залежить від поєднання багатьох чинників - стану поверхні моря, морських течій, фаз Місяця і ін.
Найбільш вражаючим фактом в біології морських організмів є те, що у величезної кількості різноманітних тварин, абсолютно не пов'язаних родинно між собою, розвинулася здатність до випускання світла. Хоча люмінесценція зустрічається у еволюційно різнорідних груп організмів, вона відсутня у більш високоорганізованих тварин. Крім того, спостерігається майже повна відсутність люминесцирующих видів серед прісноводних організмів. Чудовим підтвердженням цього правила є дінофлагелляти: з них мають здатність світитися тільки види, що мешкають в солоній воді.
У різних організмів біолюмінесценція може бути різного кольору: матова, зеленувата, синювата, червона.
Відомо безліч світних видів морських організмів, найбільш дрібними з яких є бактерії. Світяться організмами є найпростіші панцирних-жгутикові організми - перидинеї і ноктілюкі (ночесветки), планктонні рачки (криль), гребневики, медузи, деякі морські черв'яки, численні ракоподібні і весільного рачки. Дуже сильним є світло рачків евфаузіід, що володіють спеціальним випромінюють органом (фотофоров) .- Поширена світіння також серед глибоководних риб.
Біологічний сенс світіння ще повністю не ясний. Світло дозволяє тваринам одного виду впізнавати одне одного, світіння використовується для відлякування хижака або залучення жертви.
Найбільш загадачной так зване фігурне світіння, коли в океані з'являється система обертових світяться смуг або кіл. Ця явище, зване іноді «чарівної млином», пов'язують з реакцією планктонних організмів на рух вод.
До районів з регулярною інтенсивної біолюмінесценцією відносяться тропічні широти океанів (північна частина Індійського океану, екваторіальна Атлантика, Аравійське і Карибське моря, моря Індонезії). У морях помірної зони світіння найбільш інтенсивно в літню пору.
Цвітінням моря називається зміна забарвлення моря при скупченні в поверхневих шарах дрібних тварин організмів - зоопланктону або рослин - фітопланктону.
Зазвичай цвітіння відбувається при масовому розвитку якого-небудь одного виду планктону. Жгутикові - перидинеї і ноктілюкі, розвиваючись іноді у величезних кількостях, викликають цвітіння у вигляді рожевих, буро-червоних, жовтих або зелених плям і смуг. У тропічній зоні океану іноді спостерігається інтенсивний розвиток синьо-зеленої водорості - тріходесміум, яка забарвлює воду в зелений колір. Восени в Азовському морі в результаті інтенсивного розвитку одноклітинних діатомових водоростей вода можнт приймати коричневе забарвлення. У полярних районах за рахунок скупчення блідо-рожевих рачків нерідко спостерігається червоне або рожеве цвітіння. Різко падає в цей час і прозорість води.