Bioluminiscence ir gaismas emisija, ko dažas dzīvās būtnes rada noteiktās situācijās, lai nodrošinātu savu izdzīvošanu. Tas ir gaismas avots, ko uzskata par aukstu reakciju, jo tas neizdala nekādu siltumu.
Šī gandrīz maģiskā parādība ir plaši izplatīta visos bioloģiskajos līmeņos. Tas galvenokārt sastopams kukaiņos un jūras dzīvniekos, piemēram, ugunskurs, planktons, tārpi un kalmāri.
Liela daļa sugu, kas izstaro bioluminiscenci, dzīvo jūrā, jo īpaši dziļumos, kas pārsniedz 200 metrus, vietās, kur saules starojums nesasniedz un valda pilnīga tumsa. Tāpēc 75% dziļjūras dzīvnieku ir atkarīgi no spējas izstarot gaismu.
Ķīmiskais process aiz bioluminiscences
Tiek uzskatīts, ka spēja radīt gaismu evolucionāri attīstījās apmēram pirms 150 miljoniem gadu. No šī brīža dažas sugas, īpaši jūras, var radīt gaismu ķīmiskas reakcijas rezultātā.
Šīs ķīmiskās reakcijas detaļas lielā mērā ir atkarīgas no sugas, kas to veic.. Tomēr to var apkopot luciferīna, proteīna, kas izstaro gaismu, nonākot saskarē ar skābekli, un luciferāzes, katalītiskā enzīma, oksidēšanā. Uguņu izstarotā gaisma ir piemērs šai reakcijai starp luciferīnu un luciferāzi.
Vēl viena ķīmiska reakcija, kas dažām sugām ļauj izstarot gaismu, ir caur joniem, nevis fermentiem. Tas ļauj ķermenim kontrolēt gaismas spilgtumu, lai atbrīvotu vairāk vai mazāk olbaltumvielu,to visu kontrolē dzīvnieku nervu sistēma, reaģējot uz ārējiem faktoriem.
Bioluminiscences veidi
Ir trīs galvenie bioluminiscences veidi: intracelulāra, ārpusšūnu un tā, ko rada simbiotiskās attiecības ar baktērijām. Pirmais ir tas, kurā ķīmiskā reakcija pilnībā rodas bioluminiscējošu dzīvnieku ķermenī., izmantojot specializētas šūnas. Šis bioluminiscences veids ir raksturīgs dažādiem kalmāriem un dinoflagellatām.
Avots: www.spotmydive.com
Āršūnu bioluminiscence ir tad, kad reakcija starp luciferāzi un luciferīnu notiek ārpus bioluminiscējošā organisma. Abas sastāvdaļas tiek uzglabātas dažādos dziedzeros dzīvnieka ādā vai uz tās. Tajā brīdī, kad nepieciešama gaismas emisija, tie izdala vielas, lai veiktu ķīmisko reakciju. Šis bioluminiscences veids ir izplatīts dažiem vēžveidīgajiem un bezdibenīgajiem galvkājiem.
Bioluminiscence, kas rodas simbiozes ceļā ar baktērijām, ir visizplatītākā dzīvnieku valstībā, īpaši jūras dzīvniekiem, piemēram, mīkstmiešiem, adatādaiņiem, zivīm un tārpiem. Dažādās bioluminiscējošu dzīvnieku ķermeņa daļās ir izvietoti mazi pūšļi, kas pazīstami kā fotofori, kur tie saglabā luminiscējošas baktērijas, kuras vajadzības gadījumā tiek aktivizētas vai izdalītas.
Bioluminiscences funkcijas
Bioluminiscencei ir plašs funkciju klāsts dzīvnieku valstībā. Visi palīdz bioluminiscējošām sugām izdzīvot neatkarīgi no tā, vai tās vairojas, barojas vai aizstāv sevi.
Bioluminiscence kā aizsardzības sistēma ir ārkārtīgi efektīva: saražotā gaisma tiek izmantota, lai nobiedētu vai apjuktu plēsējus. To veic zibspuldžu komplekts. Dažas sugas pat novērš bioluminiscējošas ekstremitātes no ķermeņa, lai novērstu uzmanību, lai novērstu uzbrukumu dzīvībai svarīgiem orgāniem. Anomalopidae, laternfish ģimene.
Dažas sugas izmanto gaismas izstarošanu, lai atrastu partneri. Tēviņi izmanto gaismas signālus, lai piesaistītu sieviešu interesi, savukārt mātītes var reaģēt uz tēviņiem ar citu gaismas izstarojumu. Šo paņēmienu pavairošanai izmanto ugunspuķes. Cits gadījums var būt tāds, ka izstarotās gaismas spilgtuma intensitāte parāda vīrieša vīrišķības potenciālu.
Arī bioluminiscenci izmanto kā aizskarošu paņēmienu. Spilgtākais piemērs ir sugas, kuras kā ēsmu izmanto gaismu, jo dažas zivis piesaista gaisma un, kad tās ir pietiekami tuvu, tās tiek patērētas. Gaismu var izmantot arī plēsēji, lai labāk redzētu dziļjūrā.