Bioluminesenssi on kiehtova ilmiö, jonka kautta elävät olennot pystyvät tuottamaan omaa valoaan. Tämä kyky on laajalle levinnyt useissa eläinryhmissä, joiden joukossa sillä on ollut itsenäistä alkuperää. Haista meduusoihin tai matoihin, monet hehkuvat pimeässä. Tässä tilassa keskustelemme jälkimmäisestä.
On huomattava, että termi "mato" on epävirallinen ja siitä puuttuu biologinen kurinalaisuus. Siihen sisältyvät annelidit, sukkulamadot, hyönteisten toukat ja muut toisiinsa liittymättömät organismit, kunhan niillä on pehmeä, pitkänomainen runko ja pienet tai puuttuvat jalat.
Koska nämä eläimet voivat näyttää toisilleen samanlaisilta ja jakaa kyvyn tuottaa valoa, tässä artikkelissa keskustelemme niistä yhdessä riippumatta niiden evoluutiosuhteista. Jos haluat oppia niistä lisää, jatka lukemista.
1. Uusi-Seelanti Glowworm (Arachnocampa luminosa)
Ensimmäinen pimeässä hohtavista matoista onArachnocampa luminosaTämä organismi on Uudesta-Seelannista kotoisin olevien pienten kaksihaaraisten hyönteisten toukka. ToukkavaiheessaanArachnocampa luminosa on ohut ja pitkänomainen mato, joka voi olla noin 3 tai 4 senttimetriä pitkä.
Tänä aikana toukat vaeltavat pimeissä ja kosteissa luolissa, joissa ne elävät, etsien sopivaa paikkaa verkkojen rakentamiseen. Nämä koostuvat sarjasta katosta roikkuvia rivejä, jotka ovat täynnä tahmeita pisaroita, joilla on kiteinen ulkonäkö.
Toukka istuu tässä rakenteessa ja säteilee sinertävää valoa vatsansa kautta. Valo vetää puoleensa muut luolassa olevat niveljalkaiset, jotka tyypillisesti yrittävät tulla sitä kohti. Niveljalkaiset eivät kuitenkaan näe madon tahmeaa verkkoa ja jäävät loukkuun. Sen jälkeen madon tarvitsee vain poimia ne ja niellä ne.
Vaikka nämä selkärangattomat eivät liity tulikärpäsiin, kuuluisimpiin valohyönteisiin, niillä on sama valontuotantomekanismi lusiferiinin ja lusiferaasin kautta. Tämä tarkoittaa, että samat kemialliset reaktiot ovat kehittyneet useita kertoja toisistaan riippumatta.
2. Rautatiemato (Phrixothrix hirtus)
Taas kerran, nämä madot ovat itse asiassa hyönteisten toukkia. Tässä tapauksessa ne eivät ole diptera, vaan coleoptera (kuoriaiset) Phengodidae-heimosta. Rautatiemadot ovat ainutlaatuisia, koska ne voivat tuottaa 2 erilaista valoa. Ensinnäkin ne tuottavat punaista valoa päänsä läpi, jotain ainutlaatuista kovakuoriaisten joukossa.
Toisa alta niissä on 2 riviä valopisteitä, jotka kulkevat eläimen sivuilla. Phrixothrix hirtusissa ne tuottavat keltaista valoa, kun taas Phrixothrix vivianissa ne säteilevät vihreitä värejä. Mikään muu kovakuoriainen maailmassa ei pysty tuottamaan näin erilaisia värejä.
Äskettäinen tutkimus osoittaa, että nämä pimeässä hohtavat madot tuottavat näitä hyvin erilaisia värejä lusiferaasiensa muutosten ansiosta. Nämä ovat entsyymejä, jotka ovat olennainen osa valontuotantojärjestelmää.
3. Bermudan hehkumato (Odontosyllis enopla)
Näillä selkärangattomilla ei ole mitään tekemistä aiempien kanssa. Sen sijaan ne ovat monisoluisia, ryhmä annelideja, joissa on pari lisäyksiä kussakin lukuisista kehon osista. Bermudan hehkumatot tunnetaan lisääntymisrituaaleistaan, niin kauniita kuin kiehtoviakin, joissa bioluminesenssilla on ratkaiseva rooli.
Kuun syklien kanssa yhteensovitettuna Odontosyllis käy läpi fysiologisia, anatomisia ja käyttäytymismuutoksia. Nämä eläimet muuttavat uintiaan uintiakseen, hypertrofoivat 4 silmäään ja muokkaavat erityselimistään (nefridiaa) sukusolujen varastoimiseksi.
3–5 päivää täysikuun jälkeen, 55 minuuttia auringonlaskun jälkeen, naaraat jättävät elinympäristönsä merenpohjaan. Ne uivat massalla pintaan, jossa ne kulkevat ympyränmuotoista polkua ja alkavat vapauttaa sukusolujaan sekä sinivihreää valoa säteilevää limaa.
Kun urokset näkevät hänet, urokset uivat voimakkaasti niitä kohti lähettäen lyhyitä valon välähdyksiä. Kun ne saavuttavat ne, ne alkavat vapauttaa omia sukusolujaan niin kauan kuin ulkoista hedelmöitystä tapahtuu. Tämä prosessi kestää noin 10-20 minuuttia ja on hyvin säännöllinen ja ennustettavissa. Hänen jälkeensä monisoluiset palaavat merenpohjaan ja saavat edellisen elämänsä takaisin normaalisti.
4. Vihreä Bombardier Worm (Swima bombiviridis)
Tämä viimeinen esimerkki on erittäin mielenkiintoinen, koska se osoittaa bioluminesenssin erilaisen käytön. Swima bombiviridis polychaete, kuten joillakin sen sukulaisilla, on pallomaisia rakenteita lähellä sen päätä.Nämä muodostelmat ovat samanlaisia kuin yksinkertaiset ilmapallot – täynnä nestettä – ja näyttävät olevan peräisin muunnetuista kiduksista.
Näitä rakenteita ei käytetä metsästykseen tai jalostukseen, vaan puolustukseen. Uhan edessä madot pystyvät irrottamaan kehostaan palloja, joita kutsutaan joskus "pommeiksi" . Kun pommit vapautetaan, ne räjähtävät voimakkaan valon välähdyksessä, joka kestää muutaman sekunnin ja haalistuu.
Tämän ansiosta madot pääsevät pakoon petoeläimiä suurten melamaisten lisäkkeidensä avulla. Kun pommit loppuvat, madot voivat kasvattaa ne uudelleen hetken kuluttua.
Bioluminesenssi on erittäin silmiinpistävä ilmiö. Sen tutkimus on kiehtova ja mahdollistaa molekyylien löytämisen, joilla on uskomattomia käyttötarkoituksia biolääketieteessä. Nämä pienet pimeässä hohtavat madot voivat pelastaa ihmishenkiä nykyajan tieteen avulla.
