Bioluminesenssi on valoa, jota jotkut elävät olennot tuottavat tietyissä tilanteissa selviytyäkseen. Se on valonlähde, jota pidetään kylmänä reaktiona, koska se ei aiheuta minkäänlaista lämpöä.
Tämä lähes maaginen ilmiö on laajalle levinnyt kaikilla biologisilla tasoilla. Sitä esiintyy pääasiassa hyönteisissä ja merieläimissä, kuten tulikärpäsiä, planktonia, matoja ja kalmaria.
Suuri osa bioluminesenssia lähettävistä lajeista elää meressäErityisesti yli 200 metrin syvyyksissä paikoissa, joissa auringon säteily ei saavuta ja vallitsee täydellinen pimeys. Siksi 75% syvänmeren eläimistä riippuu kyvystä lähettää valoa.
Bioluminesenssin takana oleva kemiallinen prosessi
Kyvyn tuottaa valoa uskotaan kehittyneen evoluutiossa noin 150 miljoonaa vuotta sitten. Tästä hetkestä lähtien jotkut lajit - erityisesti meren - voivat tuottaa valoa kemiallisen reaktion kautta.
Tämän kemiallisen reaktion yksityiskohdat riippuvat paljon lajista, joka sen suorittaa.. Siitä voidaan kuitenkin tehdä yhteenveto lusiferiinin, proteiinin, joka säteilee valoa, kun se joutuu kosketukseen hapen kanssa, ja lusiferaasin, katalyyttisen entsyymin, hapetuksessa. Tulikärpästen lähettämä valo on esimerkki tästä reaktiosta lusiferiinin ja lusiferaasin välillä.
Toinen kemiallinen reaktio, joka myös sallii joidenkin lajien lähettää valoa, on ionien kautta entsyymien sijaan. Näin keho voi hallita valon kirkkautta vapauttaakseen enemmän tai vähemmän proteiineja,kaikki tämä on eläinten hermoston hallitsemana vastauksena ulkoisiin tekijöihin.
Bioluminesenssin tyypit
Bioluminesenssia on kolme päätyyppiä: solunsisäinen, solunulkoinen ja se, joka syntyy symbioottisesta suhteesta bakteereihin. Ensimmäinen on se, jossa kemiallinen reaktio syntyy kokonaan bioluminesoivien eläinten kehon sisällä., erikoissolujen kautta. Tämäntyyppinen bioluminesenssi on ominaista erilaisille kalmarille ja dinoflagellaateille.
Lähde: www.spotmydive.com
Solunulkoinen bioluminesenssi on silloin, kun lusiferaasin ja lusiferiinin välinen reaktio tapahtuu bioluminesoivan organismin ulkopuolella. Molemmat komponentit varastoidaan eri rauhasiin eläimen sisällä tai iholla. Kun he tarvitsevat valoa, ne erittävät aineita suorittamaan kemiallisen reaktion. Tämäntyyppinen bioluminesenssi on yleinen joillakin äyriäisillä ja syvällä pääjalkaisilla.
Bioluminesenssi, joka tapahtuu symbioosissa bakteerien kanssa, on yleisin eläinvaltakunnassaerityisesti merieläimille, kuten nilviäisille, piikkinahkaisille, kaloille ja matoille. Bioluminesoivien eläinten kehon eri osiin on järjestetty pieniä rakkoja, joita kutsutaan fotoforeiksi, joissa ne pitävät luminoivia bakteereja, jotka aktivoidaan tai eritetään tarvittaessa.
Bioluminesenssitoiminnot
Bioluminesenssilla on laaja valikoima toimintoja eläinvaltakunnassa. Kaikki auttavat bioluminesoivia lajeja selviytymään, lisääntymään, ruokkimaan tai puolustamaan itseään.
Puolustusjärjestelmänä bioluminesenssi on erittäin tehokas: tuotettua valoa käytetään pelottamaan tai hämmentämään saalistajia. Tämä tehdään salamasarjalla. Jotkut lajit jopa irrottavat bioluminesoivia raajoja kehostaan häiritsevänä tekniikkana estääkseen niitä hyökkäämästä elintärkeisiin elimiin, kuten Anomalopidae, lyhtykalan perhe.
Jotkut lajit käyttävät valonsäteilyä kumppanin löytämiseen. Miehet käyttävät valosignaaleja houkutellakseen naisten kiinnostusta, kun taas naaraat voivat vastata miehiin muilla valonlähteillä. Fireflies käyttää tätä tekniikkaa lisääntymiseen. Toinen tapaus voi olla, että säteilevän valon kirkkaus osoittaa uroksen miehekkyyspotentiaalin.
Myös bioluminesenssia käytetään loukkaavana tekniikkana. Selkein esimerkki on lajit, jotka käyttävät valoa syötinä, koska jotkut kalat houkuttelevat valoon ja kun ne ovat riittävän lähellä, ne kulutetaan. Petoeläimet voivat myös käyttää valoa nähdäkseen paremmin syvänmeren.