Bioluminescencja to zjawisko często występujące u gatunków morskich, które wiele zwierząt wykorzystuje jako strategię obronną. Stosunkowo niedawne odkrycia wykazały, że w głębinach morskich żyją rekiny zdolne do emitowania jasnego zielonego światła przez skórę. Ta cecha nie wydaje się zbyt przydatna, jeśli chodzi o pozostawanie niezauważonym, jednak oferuje im wiele korzyści. Następnie opowiemy Ci o ciekawostkach związanych z tymi tajemniczymi rekinami, które świecą w ciemności.
Rekiny emitujące zielone światło
Istnieje wiele zwierząt zdolnych do wytwarzania światła.Niektórzy robią to dzięki zielonym białkom fluorescencyjnym zwanym GFP, opisanym u meduz i skorupiaków, lub pośrednio poprzez symbiozę z bakteriami, które wytwarzają tę bioluminescencję, jak w przypadku kałamarnicy Euprymna scolopes.
W 2019 roku grupa naukowców odkryła rekiny, które potrafiły komunikować się ze sobą dzięki zjawisku fluorescencji. Były to gatunki Cephaloscyllium ventriosum (rekin koci) i Scyliorhinus retifer (rekin allitán mallero) należące do tej samej rodziny, których skóra ma podwójny odcień: jasny i ciemny.
U tych istot istnieje ustalony szlak metaboliczny cząsteczek bromo-tryptofanu-kinureniny, wcześniej nie opisany, który jest przyczyną emisji światła w ich skórze.
Koci rekin
Oprócz jasnych i ciemnych tonów, które pojawiają się na jego skórze, u tego gatunku wyróżniają się niektóre fluorescencyjne zielone plamy wokół ciała.
Rekin Alitan Mallero
W przeciwieństwie do rekina, ten gatunek nie charakteryzuje się fluorescencyjnymi plamami. W tym przypadku na skórze widać wzór połączonych czarnych linii, w których widać ciemne i jasne obszary.
Zalety bioluminescencji
W badaniu ujawnionym przez magazyn iScience mikroskopia fluorescencyjna została wykorzystana do zbadania próbek tkanki skórnej rekinów. Z wyników uzyskano, że fluorescencja rozkładała się tylko na jasnej karnacji, a inaczej w ciałach jednego lub drugiego gatunku.
Innym z najciekawszych odkryć było odkrycie, że te rekiny specjalizują się w widzeniu bioluminescencji, ponieważ mają mechanizm wizualny, który pozwala im to wykryć. Jest to zaleta, ponieważ nie będą widoczne dla innych ryb, ale mogą się ze sobą komunikować.
Z drugiej strony światło, które wytwarzają, jest emitowane w określony sposób w obrębie każdego gatunku.
W ten sposób bioluminescencja pozwala osobnikom tego samego gatunku komunikować się ze sobą, a także pomaga im uciec przed oczami innych potencjalnie szkodliwych stworzeń.
Metabolity mają właściwości antybakteryjne
Wiadomo, że koci rekin żyje krążąc po dnie morskim (jest bentosowe) i porusza się kręto wśród osadów głębin. W tych funduszach żyją bakterie morskie, takie jak Staphylococcus aureus i Vibrio parahaemolyticus. To skłoniło tych samych badaczy do przetestowania metabolitów, które wytwarzają bioluminescencję, aby zobaczyć, jaką aktywność generują przeciwko bakteriom.
W rezultacie odkryli, że te małe cząsteczki chronią zwierzęta przed atakiem drobnoustrojów. Ma to sens, ponieważ te świecące w ciemności rekiny są w stałym kontakcie z dnem morskim.
Inna właściwość metabolitów
W ciągu ostatnich kilku lat badania skupione na bioluminescencji stanowiły wielki krok naprzód w rozwoju naukowym. Ale pomimo dużej liczby postów wyjaśniających, jak i dlaczego to się dzieje, jesteśmy naprawdę daleko od zrozumienia, jak to działa.
Oprócz danych uzyskanych w opisanym wcześniej badaniu zaobserwowano jeszcze jedno interesujące odkrycie. Jest to równoległość między szlakiem biosyntezy metabolitów bromo-kinureniny a szlakiem tryptofanu-kinureniny, który występuje u kręgowców.
Ta ostatnia reguluje różne procesy biologiczne u ludzi. Na przykład nagromadzenie kinureniny w mózgu, które jest związane z zaburzeniami psychicznymi, takimi jak depresja i schizofrenia. Dlatego te metabolity mogą odgrywać ważną rolę w ośrodkowym układzie nerwowym.
Świat światła
Po tych odkryciach możemy podsumować, że bioluminescencja generowana w tych rekinach ma unikalne właściwości, które bardzo różnią się od tych, które można znaleźć u innych istot.
W tym przypadku mają metabolity zaprojektowane tak, aby emitować jasnozielony kolor przez jasne obszary skóry. Dzięki tej właściwości gatunki te są niewidoczne dla innych stworzeń morskich, podczas gdy można je wykryć między sobą.
Ponadto te same molekuły zapewniają im odporność na infekcje bakteryjne. Po wszystkim, czego dowiedzieliśmy się o tych świecących w ciemności rekinach, możemy tylko powiedzieć, że przyroda nigdy nie przestanie nas zadziwiać.
