Bioluminiscență

Omphalotus nidiformis

Oceanele

Bioluminescența este în principal un fenomen marin.

"Este sursa predominantă de lumină în cea mai mare fracțiune a volumului locuibil al Pământului, oceanul de adâncime. În schimb, bioluminescența este în esență absentă (cu câteva excepții) în apa dulce, chiar și în lacul Baikal".

Bioluminescența se găsește în mare la toate nivelurile: organisme planctonice, pelagice și bentice. Unele grupuri planctonice, cum ar fi dinoflagelatele și ctenoforii (jeleurile cu pieptene), o folosesc la majoritatea speciilor. Majoritatea viețuitoarelor marine de mare adâncime utilizează bioluminescența într-o formă sau alta. De obicei, emisia de lumină marină aparține spectrului de lumină albastră și verde, lungimi de undă care se pot transmite cel mai ușor prin apa de mare.

Funcțiile bioluminescenței

Pentru o listă, consultați pagina web Biolum.

Camuflaj cu contrailuminare

La unele specii de calamari, bioluminescența bacteriană este utilizată pentru contrailuminare, astfel încât animalul să se potrivească cu lumina mediului înconjurător văzută de jos. La aceste animale, organele de lumină controlează contrastul acestei iluminări pentru a crea o potrivire optică. De obicei, aceste organe de lumină sunt separate de țesutul care conține bacteriile bioluminescente.

Atracție

Bioluminescența este folosită ca momeală pentru a atrage prada de către mai mulți pești de mare adâncime, cum ar fi peștele-pescar. O momeală atârnată pe capul peștelui atrage animalele mici care se află la o distanță de lovire. Cu toate acestea, unii pești folosesc o momeală non-bioluminescentă.

Rechinul bucătar folosește bioluminescența pentru camuflare, dar o mică porțiune de pe burtă rămâne întunecată și apare ca un pește mic pentru peștii prădători mari, precum tonul și macroul, care înoată sub el. Atunci când acești pești încearcă să consume "peștele mic", sunt mușcați de rechin, care scoate din gazdele sale mici bucăți de carne circulare în formă de "tăietor de biscuiți".

Dinoflagelatele au o variantă interesantă a acestui mecanism. Atunci când un prădător al planctonului este detectat prin mișcare în apă, dinoflagelații se luminează. Acest lucru, la rândul său, atrage prădători și mai mari, care vor consuma potențialul prădător al dinoflagelatului.

Atragerea partenerilor este o funcție importantă a bioluminescenței. Acest lucru se observă la licurici, care folosesc sclipiri periodice ale abdomenului lor pentru a-și atrage partenerii în perioada de împerechere. În mediul marin, acest lucru a fost bine documentat doar la anumite crustacee ostracode mici, dar este posibil să fie destul de frecvent.

Repulsie

Anumite caracatițe și crustacee mici folosesc bioluminescența, așa cum multe caracatițe folosesc cerneala. Un nor de luminescență este expulzat, derutând sau respingând un potențial prădător, în timp ce calmarul sau crustaceul fuge în siguranță. Fiecare specie de licurici are larve care strălucesc pentru a alunga prădătorii.

Femelă de Lampyris noctiluca, licuriciul comun.


Larvă de licurici

Biotehnologie

Organismele bioluminescente reprezintă o țintă pentru multe domenii de cercetare. Sistemele de luciferază sunt utilizate pe scară largă în domeniul ingineriei genetice. De asemenea, acestea au fost utilizate în cercetarea biomedicală, pentru a conferi unor celule etichete vizibile. Luciferina poate fi adăugată la molecule și celule pentru a le face vizibile la microscop. "Această piață valorează acum aproximativ 20 de miliarde de lire sterline. Dacă mergeți într-un spital și faceți un test de sânge care măsoară proteine virale, proteine ale cancerului, hormoni, vitamine, proteine bacteriene, medicamente, aproape sigur va folosi această tehnică".

Structura fotoforilor, organele producătoare de lumină din organismele bioluminescente, este studiată de designerii industriali.

Reprezentare artistică a krillului bioluminescent din Antarctica

Organisme bioluminescente

Aceasta este o listă de organisme care au bioluminescență vizibilă:

Organisme terestre

Animale:

• Artropode
• licurici
• clicheți de clicheți
• viermi strălucitori
• viermi de cale ferată
• anumite muște micetofile
• anumite centipede, cum ar fi Geophilus carpophagus.
• anumiți miriapode, cum ar fi Motyxia.
• o moluscă terestră (melc tropical)
• Quantula striata
• Annelide
• Ciuperci - Un total de 71 de specii sunt bioluminescente, inclusiv specii de Armillaria, Omphalotus, Mycena, Gerronema, Pleurotus.
• Ciuperci (vezi Foxfire)
• Ciuperca Jack O'Lantern (Omphalotus olearius)
• ciuperca fantomă (Omphalotus nidiformis)
• Ciuperci cu miere
• Panellus stipticus

Pește

• Peștele-pescar
• Cookie-cutter rechin
• Pește lanternă
• Anghilă gulper
• Pește lanternă
• Peștiștele-pătrat marin
• Pește aspirant
• Peștișor de pin
• Viperfish

Licurici

În ciuda numelui lor, licuricii sunt de fapt niște gândaci care folosesc o reacție enzimatică care implică un compus chimic numit luciferină pentru a produce lumina lor intermitentă verzuie tipică. Pe lângă faptul că îi avertizează pe prădători cu privire la toxicitatea lor, se crede că scopul principal al abdomenului lor intermitent este acela de a atrage partenerii.

Nevertebrate marine

• multe Cnidaria
• Stilouri de mare
• corali
• Aequorea victoria, o meduză
• anumite Ctenophores sau "jeleuri cu pieptene"
• anumite echinoderme (de exemplu, Ophiurida)
• anumite crustacee
• ostracode
• copépode
• krill
• două specii de chaetognaths
• anumite moluște
• anumite scoici și alți bivalve
• anumite nudibranhii, melci de mare
• Octopode
• Bolitaenidae
• comanda Teuthida
• Calmar colosal
• Mastigoteuthidae
• Sepiolidae
• Enope spumant Squid
• Calmarul vampir

Microorganisme

• Dinoflagelate (de exemplu Noctiluca scintillans, Pyrodimium bahamense).
• Vibrionaceae (de exemplu, Vibrio fischeri, Vibrio harveyi, Vibrio phosphoreum)
• Membrii familiei de bacterii marine Shewanellaceae, Shewanella hanedai și Shewanella woodyi sunt bioluminescente.