Bioluminiscence ir aizraujoša parādība, ar kuras palīdzību dzīvās būtnes spēj radīt savu gaismu. Šī spēja ir plaši izplatīta dažādās dzīvnieku grupās, starp kurām tai ir bijusi patstāvīga izcelsme. No haizivīm līdz medūzām vai tārpiem, daudzas spīd tumsā. Šajā vietā mēs apspriedīsim pēdējo.
Jāatzīmē, ka termins "tārps" ir neformāls un tam trūkst bioloģiskas stingrības. Tajā mēs iekļaujam annelīdus, nematodes, kukaiņu kāpurus un citus nesaistītus organismus, ja vien tiem ir mīksts, iegarens ķermenis un samazinātas kājas vai to nav.
Tā kā šie dzīvnieki var izskatīties līdzīgi viens otram un tiem ir kopīga spēja radīt gaismu, šajā rakstā mēs tos apspriedīsim kopā neatkarīgi no to evolūcijas attiecībām. Ja vēlaties uzzināt vairāk par tiem, turpiniet lasīt.
1. Jaunzēlandes kvēltārps (Arachnocampa luminosa)
Pirmais no tumsā mirdzošajiem tārpiem irArachnocampa luminosaŠis organisms ir sēnīšu knišļu kāpurs, kas ir Jaunzēlandē sastopami mazi divpusēji kukaiņi. Kāpuru fāzēArachnocampa luminosa ir tievs un iegarens tārps, kas var sasniegt aptuveni 3 vai 4 centimetrus.
Šajā laikā kāpuri klīst pa tumšajām un mitrajām alām, kurās tie mitinās, meklējot piemērotu vietu tīklu veidošanai. Tie sastāv no virknes rindu, kas karājas pie griestiem un ir pilnas ar lipīgiem pilieniem ar kristālisku izskatu.
Kāpurs atrodas šajā struktūrā un caur vēderu izstaro zilganu gaismu. Gaisma piesaista pārējos alā esošos posmkājus, kuri, raksturīgi, cenšas nākt tai pretī. Tomēr posmkāji neredz tārpa lipīgo tīklu un tiek iesprostoti. Pēc tam tārpam atliek tikai tās pacelt un aprīt.
Lai gan šie bezmugurkaulnieki nav radniecīgi ugunspuķēm, visslavenākajiem gaismas kukaiņiem, tiem ir viens un tas pats gaismas ražošanas mehānisms, izmantojot luciferīnu un luciferāzi. Tas nozīmē, ka vienas un tās pašas ķīmiskās reakcijas ir attīstījušās vairākas reizes neatkarīgi.
2. Dzelzceļa tārps (Phrixothrix hirtus)
Atkal šie tārpi patiesībā ir kukaiņu kāpuri. Šajā gadījumā tās nav divspārņu, bet gan Phengodidae dzimtas coleoptera (vaboles). Dzelzceļa tārpi ir unikāli ar to, ka tie spēj radīt 2 dažādu veidu gaismu. Pirmkārt, viņi caur savām galvām rada sarkanu gaismu, kas ir kaut kas unikāls starp vabolēm.
No otras puses, tiem ir 2 gaismas punktu rindas, kas iet gar dzīvnieka sāniem. Phrixothrix hirtus tie rada dzeltenu gaismu, savukārt Phrixothrix viviani tie izstaro zaļas krāsas. Neviena cita vabole pasaulē nav spējīga ražot tik dažādas krāsas.
Nesen veikts pētījums liecina, ka šie tumsā mirdzošie tārpi rada ļoti dažādas krāsas, pateicoties to luciferāžu modifikācijām. Tie ir fermenti, kas ir gaismas ražošanas sistēmas neatņemama sastāvdaļa.
3. Bermudu kvēltārps (Odontosyllis enopla)
Šiem bezmugurkaulniekiem nav nekāda sakara ar iepriekšējiem. Tā vietā tie ir daudzdzimušie, annelīdu grupa ar pāris piedēkļiem katrā no daudzajiem ķermeņa segmentiem. Bermudu kvēltārpi ir pazīstami ar saviem reproduktīvajiem rituāliem, un tie ir tikpat skaisti, cik aizraujoši, un tajos bioluminiscencei ir izšķiroša nozīme.
Saskaņojot ar Mēness cikliem, Odontosyllis tiek veiktas fizioloģiskas, anatomiskas un uzvedības izmaiņas. Šie dzīvnieki pārveido savus piedēkļus, lai labāk peldētu, hipertrofē 4 acis un pārveido savus izdales orgānus (nefrīdijas), lai uzglabātu gametas.
No 3 līdz 5 dienām pēc pilnmēness, 55 minūtes pēc saulrieta, mātītes atstāj savu dzīvotni jūras gultnē. Viņi masveidā uzpeld uz virsmas, kur iet pa apļveida ceļu un sāk atbrīvot savas gametas kopā ar gļotu vielu, kas izstaro zili zaļu gaismu.
Ieraugot viņu, tēviņi enerģiski peld viņiem pretī, izstarojot īsus neregulāras gaismas uzplaiksnījumus. Kad viņi tos sasniedz, viņi sāk atbrīvot savas gametas, ja vien notiek ārējā apaugļošanās. Šis process aizņem apmēram 10 līdz 20 minūtes un ir ļoti regulārs un paredzams. Pēc viņa daudzdzimušie atgriežas jūras gultnē un kā parasti atgūst savu iepriekšējo dzīvi.
4. Zaļais Bombardier Worm (Swima bombiviridis)
Šis pēdējais piemērs ir ļoti interesants, jo parāda atšķirīgu bioluminiscences pielietojumu. Swima bombiviridis polychaete, tāpat kā dažiem tā radniecīgajiem dzīvniekiem, galvas tuvumā ir sfēriskas struktūras.Šie veidojumi ir līdzīgi vienkāršiem baloniem - piepildīti ar šķidrumu - un, šķiet, nāk no modificētām žaunām.
Šīs konstrukcijas netiek izmantotas medībām vai audzēšanai, bet gan aizsardzībai. Saskaroties ar draudiem, tārpi spēj atdalīt no ķermeņa sfēras, kuras dažreiz sauc par "bumbām" . Atlaižot bumbas, sprāgst intensīvas gaismas zibspuldze, kas ilgst dažas sekundes un izgaist.
Tas ļauj tārpiem izbēgt no plēsējiem, izmantojot to lielos, lāpstiņām līdzīgos piedēkļus. Kad bumbas beigušās, tārpi pēc neilga laika var tās ataudzēt.
Bioluminiscence ir ļoti pārsteidzoša parādība. Tās pētījums ir aizraujošs un ļauj atklāt molekulas ar neticamu pielietojumu biomedicīnā. Šie mazie tumsā mirdzošie tārpi varētu glābt dzīvības ar nelielu mūsdienu zinātnes palīdzību.