Bioluminescencja to emisja światła, którą niektóre żywe istoty generują w określonych sytuacjach, aby zapewnić im przetrwanie. Jest to źródło światła, które jest uważane za reakcję zimną, ponieważ nie emituje żadnego ciepła.
To niemal magiczne zjawisko jest szeroko rozpowszechnione na wszystkich poziomach biologicznych. Występuje głównie u owadów i zwierząt morskich, takich jak świetliki, plankton, robaki i kałamarnice.
W morzu żyje duży odsetek gatunków emitujących bioluminescencję, zwłaszcza na głębokościach powyżej 200 metrów, w miejscach, do których nie dociera promieniowanie słoneczne i panuje całkowita ciemność. Dlatego 75% zwierząt głębinowych zależy od zdolności do emitowania światła.
Proces chemiczny odpowiedzialny za bioluminescencję
Uważa się, że zdolność do wytwarzania światła ewoluowała ewolucyjnie około 150 milionów lat temu. Od tego momentu niektóre gatunki, zwłaszcza morskie, mogły wytwarzać światło w wyniku reakcji chemicznej.
Szczegóły tej reakcji chemicznej zależą w dużej mierze od gatunku, który ją przeprowadza.. Można to jednak podsumować w utlenianiu lucyferyny, białka emitującego światło w kontakcie z tlenem i lucyferazy, enzymu katalitycznego. Światło emitowane przez świetliki jest przykładem tej reakcji między lucyferyną a lucyferazą.
Innym rodzajem reakcji chemicznej, która również pozwala niektórym gatunkom emitować światło, są jony, a nie enzymy. Pozwala to organizmowi kontrolować jasność światła, aby uwolnić mniej lub więcej białek,wszystko to kontrolowane przez układ nerwowy zwierząt, w odpowiedzi na czynniki zewnętrzne.
Rodzaje bioluminescencji
Istnieją trzy główne typy bioluminescencji: wewnątrzkomórkowa, zewnątrzkomórkowa i ta wytwarzana przez symbiotyczną relację z bakteriami. Po pierwsze, reakcja chemiczna zachodzi całkowicie w ciele bioluminescencyjnych zwierząt., poprzez wyspecjalizowane komórki. Ten rodzaj bioluminescencji jest charakterystyczny dla różnych kałamarnic i bruzdnic.
Źródło: www.spotmydive.com
Bioluminescencja zewnątrzkomórkowa występuje wtedy, gdy reakcja między lucyferazą a lucyferyną zachodzi poza organizmem bioluminescencyjnym. Oba składniki są przechowywane w różnych gruczołach wewnątrz lub na skórze zwierzęcia. W momencie potrzeby emisji światła wydzielają substancje do przeprowadzenia reakcji chemicznej. Ten typ bioluminescencji jest powszechny u niektórych skorupiaków i głowonogów głębinowych.
Bioluminescencja zachodząca w symbiozie z bakteriami jest najbardziej rozpowszechniona w królestwie zwierząt, zwłaszcza u zwierząt morskich, takich jak mięczaki, szkarłupnie, ryby i robaki. W różnych częściach ciała bioluminescencyjnych zwierząt rozmieszczone są małe pęcherze, zwane fotoforami, w których utrzymują luminescencyjne bakterie, które w razie potrzeby są aktywowane lub wydzielane.
Funkcje bioluminescencji
Bioluminescencja ma szeroki zakres funkcji w królestwie zwierząt. Wszystkie pomagają gatunkom bioluminescencyjnym przetrwać, niezależnie od tego, czy chcą się rozmnażać, karmić, czy bronić.
Jako system obronny bioluminescencja jest niezwykle skuteczna: wytwarzane światło służy do odstraszania lub zmylenia drapieżników. Odbywa się to za pomocą zestawu błysków. Niektóre gatunki odrywają nawet bioluminescencyjne kończyny od swoich ciał w celu odwrócenia uwagi, aby zapobiec atakowaniu ważnych narządów, podobnie jak Anomalopidae, rodzina lampionów.
Niektóre gatunki wykorzystują emisję światła, aby znaleźć partnera. Samce wykorzystują sygnały świetlne, aby przyciągnąć zainteresowanie kobiet, podczas gdy samice mogą reagować na samce innymi emisjami światła. Ta technika jest używana przez świetliki do rozmnażania. Innym przypadkiem może być to, że intensywność emitowanego światła pokazuje potencjał męskiej męskości.
Jako technikę ofensywną stosuje się również bioluminescencję. Najwyraźniejszym przykładem są gatunki, które używają światła jako przynęty, ponieważ niektóre ryby są przyciągane do światła i gdy są wystarczająco blisko, są konsumowane. Światło może być również wykorzystywane przez drapieżniki, aby lepiej widzieć w głębinach morskich.