Loomad, kes kiirgavad valgust. Ettekanne teemal "bioluminestsents". Veealuses maailmas võib näha teisigi värvikaid maale

16.06.2019

"Minu planeet" räägib hämmastavast nähtusest - helendavatest elusolenditest ning sellest, kus ja millal neid näha võib.

Umbes 800 liiki olendeid planeedil helendavad pimedas nagu lambipirnid. Need on tuntud tulikärbsed ja mõned vihmaussid ning veealused elanikud - süvamere kala, meduusid, kalmaar. Mõned organismid helendavad pidevalt ja mõned on võimelised vaid lühikesteks sähvatusteks. Mõni särab kogu kehaga, teistel on selleks spetsiaalsed “taskulambid” ja “majakad”.

Valgust kasutavad organismid kõige enam erinevatel eesmärkidel: saagi ja partnerite meelitamiseks, vaenlaste maskeerimiseks, hirmutamiseks ja desorienteerimiseks või lihtsalt hõimukaaslastega suhtlemiseks.

Elusolendite võimet kiirata valgust nimetatakse bioluminestsentsiks. See põhineb keemilisel reaktsioonil, mis on põhjustatud teatud ainete olemasolust ja millega kaasneb energia vabanemine. Teadlased hakkasid bioluminestsentsi uurima alles aastal XIX lõpus sajandil ning selles valdkonnas on veel palju küsimusi ja mõistatusi. Räägime kõige hämmastavamatest helendavatest olenditest, kes meie planeedil elavad.

tulekärbsed

Tulekärbeste perekonna esindajad (ja neid on umbes 2000 liiki) korraldavad öösel suurejoonelisi valgustusi, kasutades paaritumiseks ja omavaheliseks suhtlemiseks oma kõhul olevat valgusseadet. Hõõguma ei suuda mitte ainult täiskasvanud, vaid ka munad ja vastsed. Esindajate valgus erinevad tüübid erineb varjundite ja iseloomu poolest: punakaskollasest roheliseni, pidevast pulseerivani. Paljud nende mardikaliigid suudavad oma "pirnides" valgust reguleerida: säravad eredalt või tuhmilt, kui need on kokku kogutud, vilguvad ja kustuvad samal ajal. Eriti salakavalad on ameerika tulekärbse Photuris versicolor emased: algul annavad nad valgussignaale oma liigi isaste ligimeelitamiseks ja pärast nendega paaritumist vahetavad kutsungeid, et meelitada mõne teise liigi isasloomi – juba gastronoomilistel eesmärkidel.

Tulekärbeste näitel saab aru, kuidas bioluminestsentsi protsess üldiselt toimub: mardika kõhus on fotogeensed rakud, mis sisaldavad väikseid molekule - lutsefiriine. Spetsiaalse ensüümi - lutsiferaasi toimel oksüdeeritakse need koos energia vabanemisega (reaktsiooniks on vaja hapniku, adenosiintrifosfaadi ja magneesiumioonide olemasolu). Sel juhul ei kasutata energiat kütteks, nagu näiteks hõõglambi puhul, vaid läheb peaaegu täielikult külma valguse kätte. Tulekärbse "pirni" kasutegur ulatub 98%-ni, samas kui tavaline hõõglamp suudab valguseks muuta vaid 5% energiast. 38 mardika valgus suudab võistelda keskmise vahaküünla leegiga.

Paljudes riikides kasutasid inimesed tulikärbseid valgusallikatena enne Edisoni leiutamist. Kesk- ja aborigeenid Lõuna-Ameerika kaunistasid end ja oma kodu rituaalsete pühade päevadel tulikärbestega. Amazonase indiaanlased sidusid tulemardikad jalgade külge, lootes neid valgusega eemale peletada. mürgised maod džunglis. Brasiilia koloniseerinud portugallased panid mardikad õli asemel ikoonide lähedusse lampidesse. Jaapani geišad toppisid vitstest anumad tulikärbestega – saadi suurejoonelised öövalgustid. Tulikärbeste püüdmine ja nende imetlemine on jaapanlaste pikaajaline meelelahutus.

Kus näha: näiteks juunis saab tulla Jaapani farmi Yuyake Koyake (pool tundi Tokyost), kus elab umbes 2500 ritsikat.

Meduusid

Meduusist Aequorea victoria sai kuulsus tänu Jaapani teadlasele Osamu Shimomurale: ta hakkas selle sära vastu huvi tundma juba 50ndatel, püüdis aastakümneid sarnaseid meduusid ämbritega ja uuris umbes 9000 isendit. Selle tulemusena eraldati laboris meduusist roheline valk (GFP), mis sinise valgusega valgustades fluorestseerub roheka valgusega. Kuni geenitehnoloogia ilmumiseni ja GFP kasutusse leidmiseni tundus see Sisyphoslik ülesanne: nüüd saab seda geeni siirdada elusorganismidesse ja näha oma silmaga, mis rakkudes toimub. Shimomura sai selle avastuse eest 2008. aastal Nobeli keemiaauhinna.

Kus näha: juures läänerannik Põhja-Ameerika.

hõõguvad ussid

Luminestsentsussid elavad Siberi pinnases. Neil on helendavad punktid üle kogu keha, nad reageerivad sinakalt. roheline tuli erinevatele stiimulitele (mehaanilised, keemilised, elektrilised), mis on võimelised helendama kuni kümme minutit, järk-järgult tuhmudes. Hämmastavad ussid, nimega Fridericia heliota, avastasid ja uurisid Krasnojarski teadlased. Saanud megagrandi Siberi föderaalülikooli bioluminestseeruvate biotehnoloogiate labori loomiseks, kutsusid nad sinna sama Osamu Shimomura ja suutsid usside helendava valgu struktuuri dešifreerida ja isegi laboris sünteesida. Sel aastal avaldasid nad oma aastatepikkuse uurimistöö tulemused. Teadlased kogusid usse ise, kühveldades tonnide viisi Siberi mulda.

Kus näha:öises Siberi taigas.

sääse vastsed

Seenesääsed Arachnocampa veedavad vastsete seisundis kuus kuud kuni aasta ja sääse varjus elavad nad vaid ühe või kaks päeva. Vastsetena punuvad nad ämblike kombel siidivõrke ja valgustavad neid oma sinakasrohelise valgusega. Seetõttu näevad nende kolooniad koobaste seintel ja lagedel välja nagu tähistaevas. Mida näljasemad on vastsed, seda eredamalt nad helendavad, meelitades ligi saaki – väikseid putukaid.

Kus näha: Austraalia ja Uus-Meremaa koobastes – eriti populaarne turistide seas erinevad riigid Paadireisid Waitomo koobastesse.

koorikloomad

Teise maailmasõja ajal kogusid jaapanlased väike-kõrvitsat ostracod Cypridina hilgendorfii ja kasutasid neid öösel valgustamiseks. Need loomulikud lambipirnid lülituvad sisse väga lihtsalt: lihtsalt niisutage neid veega.

Kus näha: sisse rannikuveed ja Jaapani liivad.

Kala

Ookeanide sügavustes elavad hämmastavad helendavad kalad, mis on varustatud spetsiaalsete elunditega - fotofooridega. Need on laternanäärmed, mis võivad paikneda kõikjal: peas, seljal, külgedel, silmade või suu ümbruses, antennidel või keha protsessides. Need on täidetud limaga, mille sees hõõguvad bioluminestseeruvad bakterid. On uudishimulik, et kala ise suudab veresooni ahendades või laiendades bakterite sära kontrollida – valgussähvatusteks on vaja hapnikku. Helendavatest kaladest on huvitavamad süvamere nurg, kes elab umbes 3 km sügavusel vee all. Emastel, kelle pikkus võib ulatuda meetrini, on spetsiaalne õngeritv, mille otsas on “majakas”: just valgus meelitab saaki ligi. Kõige arenenumal merikura tüübil, põhjaelustikul galateatuma Galateathauma axeli, on kerge "sööt" otse suus. Ta ei pea jahti pidama - lihtsalt avage suu ja neelake oma saak alla.

Teine värviline kala on must draakon (Malacosteus niger). See on tähelepanuväärne selle poolest, et see kiirgab punast valgust spetsiaalsete silmade all asuvate "prožektorite" abil. Valgust ei näe peaaegu ükski ookeani süvamere elanik ja kalad võivad julgelt oma teed valgustada, jäädes märkamatuks.

Kus näha: sügaval ookeanis.

kalmaarid

Kalmaaride hulgas on umbes 70 bioluminestseeruvat liiki. Maailma suurim helendav olend on hiidkalmaar Taningia danae – teadlastel õnnestus näha 2,3 m pikkust ja 60 kg kaaluvat isendit. Tema kombitsatel asuvad kerged elundid. Teadlased viitavad sellele, et kalmaar kiirgab ohvri pimestamiseks ja sihtmärgi kauguse mõõtmiseks valgussähvatusi. 2007. aastal filmis Tokyo riikliku teadusmuuseumi meeskond fragmenti hiiglaslikust kalmaari jahtimisest, mis elab kuni 1000 m sügavusel.

Veel üks hämmastav peajalgne on vampiirkalmaar Vampyroteuthis infernalis. Ebatavaliste säraorganite tõttu tõstsid teadlased ta eraldi välja. Lisaks kahele suurele fotofoorile on tal üle keha väikesed helendavad "laternad", pealegi saab ta kombitsate otstest vabastada arvukatest sinistest helendavatest kuulidest koosneva valguskardina. See on võimas relv võitluses vaenlase vastu kestab see kuni kümme minutit ja võimaldab kalmaaril ohu korral peitu pugeda. Kummalisel kombel saab veealune vampiir reguleerida värvilaigu heledust ja suurust.

Kus näha: märtsi alguses elavad Jaapanis Toyama lahe ranniku lähedal tulikärbse kalmaari Watasenia hordid. Need väikesed olendid elavad lääneosas vaikne ookean kuni 350 m sügavusel ja kevadel tulevad nad pinnale kudema, korraldades turistidele valgusshow.

ilutulestik

Tulekerad ehk pürosoomid on mantelloomade klassist meres vabalt ujuvad koloniaalloomad. Need koosnevad tuhandetest väikestest organismidest, mida nimetatakse zooidideks. Igaühel neist on bakteriaalsed helendavad elundid, mille tõttu kogu koloonia helendab sinakasrohelise valgusega, mis on nähtav kaugemal kui 30 m. See loom, sarnane hiiglaslik uss, suletud ots väljapoole ja täiskasvanud inimene võiks mahtuda siseõõnde. Veealune koletis võib kasvada kuni 30 m pikkuseks. Bioloogid kutsuvad pürosid mere ükssarved, kuna nad on planeedi üks salapärasemaid ja vähem uuritud olendeid.

Kus näha: Austraalia Tasmaania saare lähedal asuv vesi on üks väheseid kohti planeedil, kus tulekerad ujuvad kalda lähedal. 2011. aastal filmis Michael Baron neis kohtades 18-meetrist mereükssarvikut.

rohelised loomad

Tänu meduusist eraldatud valgule on teadlased kasvatanud loomi, kes helendavad ultraviolettvalgusega valgustades roheliselt. 1998. aastal ilmus esimene GFP geeniga roheline hiir, seejärel kinkisid teadlased maailmale rohelised sead ja lambad, helendavad värvilised kalad GloFish ja geneetiliselt muundatud siidiussid, mis toodavad fluorestseeruvat siidi. Teadlased loodavad, et värvilised geenid aitavad võidelda selliste haigustega nagu HIV, vähk, Parkinsoni ja Alzheimeri tõbi.

Bioluminestsents (tõlkes kreeka keelest "bios" - elu ja ladina "luumen" - valgus) on elusorganismide võime kiirata valgust. See on üks kõige enam hämmastavad nähtused. Looduses seda väga sageli ei esine. Kuidas see välja näeb? Vaatame:

10 hõõguv plankton

Foto 10. Helendav plankton, Maldiivid

Helendav plankton Gippslandi järves, Austraalias. See sära pole midagi muud kui bioluminestsents – keemilised protsessid loomade kehas, mille käigus vabanev energia vabaneb valguse kujul. Oma olemuselt hämmastaval bioluminestsentsi fenomenil vedas mitte ainult näha, vaid ka pildistada fotograaf Phil Hart (Phil Hart).

9 hõõguvad seened

Fotol on Panellus stipticus. Üks väheseid bioluminestsentsiga seeni. Seda tüüpi seened on üsna levinud Aasias, Austraalias, Euroopas ja Põhja-Ameerika. Kasvab rühmadena palkidel, kändudel ja tüvedel lehtpuud eriti tammedel, pöökidel ja kaskedel.

8. Skorpion

Fotol on näha ultraviolettvalguses hõõguvat skorpioni. Skorpionid ei kiirga oma valgust, vaid nad helendavad nähtamatu neoonvalgusvihu all. Asi on selles, et skorpioni välisskeletis on aine, mis ultraviolettkiirguse all lihtsalt kiirgab oma valgust.

7. Glowworms Waitomo koopad, Uus-Meremaa

Uus-Meremaal Waitomo koopas elavad helendavad sääsevastsed. Need katavad koopa lae. Need vastsed jätavad hõõguvat lima, kuni 70 ussi kohta. See aitab neil püüda kärbseid ja kääbusid, kellest nad toituvad. Mõne liigi puhul on sellised niidid mürgised!

6 hõõguv meduus, Jaapan

Foto 6. Helendav meduus, Jaapan

Jaapanis Toyama lahes võis näha hämmastavat vaatepilti – lahe kaldale uhuti tuhandeid meduusid. Ja need meduusid elavad edasi suured sügavused, ja pesitsusajal tõusevad pinnale. Sel hetkel toodi neid tohutul hulgal maale. Väliselt meenutab see pilt väga helendavat planktonit! Kuid need on kaks täiesti erinevat asja.

5. Helendavad seened (Mycena lux-coeli)

Siin näete hõõguvaid Mycena lux-coeli seeni. Nad kasvavad Jaapanis vihmaperioodil langenud Chinquapini puudel. Need seened eraldavad valgust tänu ainele nimega lutsiferiin, mis oksüdeerub ja annab intensiivse rohekasvalge sära. On väga naljakas, et ladina keeles tähendab Luciferu "andja valgust". Kes teaks! Need seened elavad vaid paar päeva ja surevad vihma lõppedes.

4. Ostrakood Cypridina hilgendorfii kuma, Jaapan

Cypridina hilgendorfii - Jaapani rannikuvetes ja liivades elavad nn kestjaanalinnud, pisikesed (enamasti mitte üle 1-2 mm), läbipaistvad organismid. Nad säravad tänu ainele lutsiferiinile.

Huvitav fakt on see, et Teise maailmasõja ajal kogusid jaapanlased neid koorikloomi, et öösel valgust saada. Pärast nende organismide vees niisutamist hakkavad nad uuesti helendama.

3. Hõõguvad tulikärbsed

Foto 3. Pika säritusega foto tulikärbestest

Sellised näevad välja tulikärbeste elupaigad, mis on tehtud väikese säriajaga. Fireflies vilkuvad, et tõmmata vastassoo tähelepanu.

2. Helendavad bakterid

Hõõguvad bakterid – hämmastav loodusnähtus. Bakterites toodetakse valgust tsütoplasmas. Nad elavad peamiselt merevesi, ja harvem kuival maal. Üks bakter kiirgab iseenesest väga nõrka, peaaegu nähtamatut valgust, kuid siis, kui nad on sees suurel hulgal, siis helendavad nad intensiivsema, väga meeldiva sinise valgusega.

1. Medusa (Aequorea Victoria)

Jaapani-Ameerika teadlane Osamu Shimomura Nagoya ülikoolist tuvastas 1960. aastatel meduusilt Aequorea victoria luminestseeruva valgu ekvoriini. Shimomura näitas, et akvoriin initsieeritakse kaltsiumiioonidega ilma hapnikuta (oksüdatsioon). Teisisõnu, valgust kiirgav fragment ei ole eraldiseisev substraat, vaid substraat, mis on valguga tugevalt seotud. See omakorda andis tohutu panuse mitte ainult teadusesse, vaid ka meditsiini. 2008. aastal pälvis Shimomura Nobeli preemia teie töö eest.

Ökoloogia

Mõned elusorganismid suudavad pimedaid kohti valgustada ilma päikesevalguse abita. Kuigi Kõige kuulsamad bioluminestseeruvad olendid on tulikärbsed, peale nende on veel erinevat tüüpi putukad, seened, bakterid, meduusid ja kondine kala mis võib särada. Sagedamini kasutavad nad keemilisi reaktsioone öösel, koobastes või ookeani mustades sügavustes.

Bioluminestsents arenes välja koos eluga maa peal, kuigi selle võimega õitsvaid taimi pole olemas ja väga vähesed loomad suudavad hõõguda, usuvad teadlased, et need võimed on korduvalt arenenud üksteisest sõltumatult.

Nagu ütlevad Ameerika muuseumi uue bioluminestsentsinäituse esindajad looduslugu NYC-s, see on arenenud vähemalt 50 korda, ja võib-olla rohkemgi. Muuseumi ihtüoloogia kuraatori John Sparksi sõnul arenes luukalade seas hõõgumisvõime, mõnikord hõõguvate bakterite abil, erinevates rühmades 20–30 korda.

"Ka kalade puhul teame, et iga kord arenesid võimed üksteisest sõltumatult, sest selles protsessis kasutati erinevaid keemilisi reaktsioone, mida kasutasid erinevad rühmad. Mõned kasutasid spetsiaalsete bakterite" teenuseid, teised õppisid hõõguma. Nende oma."

Pimedas helendavad organismid kasutavad erinevaid variatsioone keemilised reaktsioonid, mis sisaldavad vähemalt kolme komponenti: lutsiferaasi ensüümi, mis aitab hapnikul seonduda orgaaniliste molekulidega (kolmas komponent), nimetatakse lutsiferiiniks. Reaktsiooni käigus tekkiv kõrgelt laetud molekul vabastab energiat valguse kujul.

Seda komponenti kasutavate organismide puhul on bioluminestsentsil palju kasutusvõimalusi vastavalt eksponaadi materjalidele. Tulekärbsed kasutavad valgust kaaslaste ligimeelitamiseks ja hoiatavad kiskjaid toksiinide eest, millega nad võivad tulikärbeste ründamisel kokku puutuda. süvamere õngitsejad saagi ligimeelitamiseks kasutage "valgustatud" sööta. Hõbekõhukaladel helendab ka kõht, mis on omamoodi kamuflaaž, mis aitab neil sulanduda. keskkond. Dinoflagellaadid, kõige lihtsamad üherakulised organismid, helendavad, kui neid häiritakse, võib-olla kiskja eemale peletamiseks või mõne teise kiskja meelitamiseks, kes nende "vaenlasest" toitub. Sääseseene vastsed hõõguvad, et saaki meelitada.

Enamik bioluminestseeruvatest organismidest, umbes 80 protsenti liikidest, elab planeedi kõige "tihedama asustusega" kohas – sügaval meres. Tegelikult arvatakse, et enamik liike, kes elavad allpool 700 meetrit, suudavad ise valgust toota. Ei ole üksmeelt, miks on võime hõõguda nii palju kordi arenenud, kuid eluga kohanemise teooria mere sügavused, Sparksi sõnul kõige populaarsem.

"Lutsiferiinid, need valgust tootvad molekulid, on head antioksüdandid, mistõttu arvatakse, et nad võisid mingil ajahetkel olla antioksüdantidena ja seejärel kvalifitseeritud ümber," selgitab Sparks.

Ookeani hapnikusisalduse suurenedes kolisid loomad sügavatesse vetesse, et olla kättesaamatud ultraviolettkiirgust. Sügavates vetes, kus UV-kiirguse põhjustatud geneetiliste kahjustuste parandamiseks pole enam vaja antioksüdante, lutsiferiinid on arenenud valgust tootvateks organismideks.

Kuid mitte kõik, mis helendab, pole bioluminestseeruv. Mõned organismid, näiteks korallid, hõõguvad, neelates ultraviolettkiirguse ühe lainepikkuse valgust ja vabastades seda teisel lainepikkusel. Kuna UV-kiirgust inimsilm ei näe, võib tunduda, et need olendid toodavad ise valgust.

Näitus "Beings of Light: Natural Bioluminescence" avatakse Ameerika loodusloomuuseumis New Yorgis 31. märtsil ja kestab 6. jaanuarini 2013.

Bioluminestsents on elusorganismide võime hõõguda. See põhineb keemilised protsessid, milles vabanev energia vabaneb valguse kujul. Bioluminestsents meelitab ligi saaki, kaaslasi, suhtlemist, hoiatamist, maskeerimist või heidutust.

Teadlased usuvad, et bioluminestsents ilmnes anaeroobsetest eluvormidest aeroobsetele üleminekufaasis iidsete bakterite kaitsereaktsioonina seoses "mürgiga" - hapnikuga, mida rohelised taimed fotosünteesi käigus vabastasid. Bioluminestsentsi leidub bakterites, seentes ja üsna paljudes loomaklassi esindajates - algloomadest akordideni. Eriti levinud on see aga vähilaadsete, putukate ja kalade seas.

Bakterid aitavad organismidel valgust "luua" või saavad selle ülesandega hakkama omal käel. Sel juhul võib valgus kiirata nii kogu keha pinda kui ka spetsiaalseid, peamiselt naha päritolu organeid – näärmeid. Viimaseid leidub paljudel mereloomadel ja maismaaloomadel - putukatel, mõnedel vihmaussidel, sajajalgsetel jne.

tulekärbes

Võib-olla kõige kuulsam bioluminestsents. tulekärbeste perekond ( Lampyridae) on umbes 2000 liiki. Troopikas ja subtroopikas on nende mardikate suurim mitmekesisus, kuid territooriumil endine NSVL neid putukaid oli ainult seitse perekonda ja umbes 20 liiki. Noh, nad ei vaja üldse valgust, et "see oleks meile kerge pime öö”, Aga omavaheliseks suhtlemiseks, olgu selleks siis isaste kutsuvad märguanded emaste otsimisel, miimika (välisvalgustuse all näiteks lambipirni valgus või muru valgustav kuu), territooriumi kaitse, ja nii edasi.

Harilik tulikärbes / ©Flickr

Öövalgus

Noctiluca scintillans, ehk öövalgus, kuulub nn dinoflagellaatide liiki. Mõnikord nimetatakse neid fotosünteesivõime tõttu ka dinoflagellaadideks. Tegelikult on enamik neist arenenud rakusisese kestaga flagellaadid. Just dinoflagellaadid on kuulsate "punaste loodete" süüdlased, nähtused on nii hirmutavad kui ka ilusad. Kuid eriti suurepärane on muidugi öötulede sinine “valgustus”, mida võib öösel täheldada merede, ookeanide ja järvede vetes. Nii punane värv kui ka sinine sära on põhjustatud nende imeliste pisikeste organismide rohkusest vees.

Öövalgustitega valgustatud vesi / ©Flickr

Õngitseja

See süütu õngitsejakujuline luukala tüüp sai oma nime tänu oma äärmiselt ebaatraktiivsele välimusele. Otsustage ise:

Merikuraditel on “valakoes”, mistõttu nende suu on pidevalt lahti ja sealt paistavad välja teravad naelhambad. Kala keha on kaetud suur kogus nahakasvud, punnid ja naastud. Pole üllatav, et need mere "quasimodo" eelistavad elada suur sügavus- ilmselt varjavad nad end pahatahtlike silmade eest. Aga tõsiselt, need kalad on väga huvitavad. Teistest veealuse maailma elanikest eristab neid muu hulgas esiosa seljauim, mis asub otse suu kohal. Seda helendavat "taskulampi" on vaja mere kuradid mitte neile teed valgustama, vaid saaki meelitada.

seenesääsed

Vähem üllatavad pole ka teised bioluminestsentsid – seensääskede perekonda kuuluv seensääskede perekond. Seda perekonda kutsuti varem Bolitiphila mis tähendab "seente armastajat". Nüüd on see ümber nimetatud Arachnocampa- "ämbliku vastne". Fakt on see, et selle sääse vastne koob tõelisi võrke. Äsja päevavalgele koorunud vastsed on vaid 3-5 mm pikkused, kuid arengu lõppfaasis kasvavad kuni 3 cm. Just vastsefaasis veedavad need sääsed enamus oma elust, seetõttu punuvad nad saaklooma toitmiseks ja ligimeelitamiseks koobaste lakke midagi siidipesa taolist, mis ripuvad alla kleepuvate niitide otstes, mis valgustavad nende enda keha. Levinud koobastes ja grottides Austraalias ja Uus-Meremaal.

neoonseen

Kahjuks on see looduse ime üks vapustavalt ilus helendav seen. Klorofos Mükeen Meie piirkonnas te seda ei leia. Et seda näha, tuleks minna Jaapanisse või Brasiiliasse. Jah, ja seal peate ootama vihmaperioodi, mil need hämmastavad rohelised seened ilmuvad sõna otseses mõttes "leegitsevatest" eostest.

Kas see ime on söödav või mitte, pole teada. Kuid vähesed inimesed julgevad sellist helendavat taldrikut lauale serveerida. Kui otsustate siiski otsida, soovitame vaadata puutüvede alust, mahalangenud või mahalõigatud okste, lehehunnikute kõrvale või lihtsalt niiskele pinnasele.

hiidkalmaar

See on suurim bioluminestseeruv kalmaar ( Taningia danae) ja ilmselt kõige rohkem ilus vaade need loomad üldiselt. Teadus teab isendit, mille pikkus oli 2,3 m ja kaal umbes 161 kg! Seda majesteetlikku nägusat meest pole aga nii lihtne näha: ta elab umbes 1000 m sügavusel ning teda leidub troopilistes ja subtroopilistes vetes. Vaatamata ilule Taningia danae- agressiivne kiskja. Enne saagile löömist kiirgab kalmaar lühiajalisi valgussähvatusi erikehad asub kombitsatel. Milleks need välgud? No ilmselgelt mitte selleks, et ohvrit "hoiatada". Teadlased usuvad, et neid on vaja kas pimestamiseks süvamere elanikud või selleks, et hinnata kaugust sihtmärgini. Ja värvikas etendus aitab loomal emast võrgutada.

slaid 2

Bioluminestsents on elusorganismide võime hõõguda, mis saavutatakse iseseisvalt või sümbiontide abil. Valgus luuakse kõrgemalt arenenud organismides spetsiaalsetes helendavad elundid(näiteks kalade fotofoorides), üherakulistes eukarüootides - spetsiaalsetes organellides ja bakterites - tsütoplasmas. Nagu selgus, looduses ei eksisteeri hõõguvad taimed, kuid seal on helendavad bakterid ja seened. MIS ON BIOLUMINETSTSSNS? Seened Bakterid

slaid 3

MIS ON BIOLUMINETSTSSNS? Juba nimi "bioluminestsents" tähendab sõna-sõnalt "nõrk elav sära". Bioluminestsents põhineb keemilistel protsessidel, mille käigus vabanev energia vabaneb valguse kujul Elusära efektiivsus on fantastiliselt kõrge: see ulatub 80-90%. Meduus Kalad Firefly

slaid 4

MIS ON BIOLUMINETSTSSNS? Kiirgava valguse sagedus ehk selle värvus sõltub valguskvanti (footoni) energiast. Korallid anšoovised

slaid 5

MIS ON BIOLUMINETSTSSNS? Maismaaloomade seas on helendamisvõime pigem erand reeglist, mereloomade seas aga laialt levinud. Helendavate liikide arvukuse poolest selgrootute seas on koelenteraadid (pehmed korallid, meresuled, süvamere meduusid) ja peajalgsed(kalmaarid ja seepia) ning akordide hulgas - mantelloomad (salpid ja tulekerad), aga ka kalad. Salpa Kalmar

slaid 6

MIS ON BIOLUMINETSTSSNS? Magevee bioluminestseeruvatest liikidest Uus-Meremaa magujalg Latia neritoides ja mitmed bakterid. Maapealsete organismide seas helendab teatud tüübid seened, vihmaussid, teod, sajajalgsed ja putukad. Latia neritoides Helendav tigu Firefly

Slaid 7

BIOLUMINETSTSENTSI AVASTAMISE AJALUGU See lugu sai alguse 4. jaanuaril 1761, kui Taani sõjalaev viis Kopenhaagenist Smyrnasse teadusekspeditsiooni, mille üheks osaliseks oli zooloog Forskol. Üks päev märtsi alguses, kui laev edasi sõitis Põhjameri, märkasid reisijad vees kummalist kuma. Põhjuseks osutus meduusid, "võimelised seest helendama".

Slaid 8

BIOLUMINETSTSENTSI AVASTAMISE AJALUGU Kui meduusid häiriti, helendasid nad eredalt rohelise fosforestseeriva valgusega. Forskol alkoholiseeris mitut meduusi isendit ja kirjutas oma reisipäevikusse ladina keeles: "ärritamisel ja tapmisel nad helendavad."

Slaid 9

BIOLUMINETSTSENTSI AVASTAMISE AJALUGU Mere sära on sajandeid olnud üks suurimad saladused ookean. Teadlased püüdsid seda nähtust seletada nii vees sisalduva fosfori kumaga kui ka vee- ja soolamolekulide hõõrdumisel tekkivate elektrilahendustega ning sellega, et öine ookean eraldab päevasel ajal neeldunud Päikese energiat. . Nüüdseks on kindlaks tehtud, et mere kuma on põhjustatud bioloogilistest põhjustest, millest peamine on mõnede bioluminestseeruvate organismiliikide massiline paljunemine, mis moodustavad olulise osa Maailma ookeani planktonist. Bioluminestseeruv plankton Kammitarretis

Slaid 10

BIOLUMINETSTSENTSI FÜÜSIKALIS-KEEMILISED OMADUSED Bakterites on luminofoorivalgud rakus hajutatud, üherakulistel eukarüootsetel organismidel paiknevad need tsütoplasmas membraaniga ümbritsetud vesiikulites. Mitmerakulistel loomadel kiirgavad valgust tavaliselt spetsiaalsed rakud – fototsüüdid. Koelenteraatide ja teiste primitiivsete loomade fototsüüdid helendavad pidevalt või mõne sekundi jooksul pärast mehaanilist või keemilist stimulatsiooni. Loomadel, kellel on arenenud närvisüsteem see kontrollib fotootsüütide tööd, lülitades need sisse ja välja vastuseks välistele stiimulitele või millal sisekeskkond organism. Laternasilm Shishechnik

slaid 11

BIOLUMINETSTSENTS SÜVAMEREKALADES Paljudel süvamere peajalgsetel on keha värvitud mitmevärviliste heledate laikude mustriga ning fotofoorid on väga keerulised, nagu helkurite ja läätsedega ainult õiges suunas paistev prožektor. merikurat

slaid 12

HUVITAV BIOLUMINETSTSENTSI KASUTAMINE Valgussähvatused peletavad kiskjad eemale meduusidest, ktenofooridest ja muudest abitutest ja õrnadest olenditest. Korallid ja teised koloniaalloomad helendavad vastuseks mehaanilisele stimulatsioonile ning ka nende puutumatud naabrid hakkavad vilkuma.

slaid 13

HUVITAVAD BIOLUMINETSTSENTSI RAKENDUSED Uus-Meremaa Arachnocampa sääse putuktoidulised vastsed punuvad püünisvõrgu ja tõstavad selle oma kehaga esile, meelitades ligi putukaid.

Slaid 14

HUVITAV BIOLUMINETSTSSSI KASUTAMINE Brasiilias ja Uruguays on punakaspruunid tulikärbsed, mille torso ääres on ridamisi erkrohelisi tulesid ja peas on erepunane pirn. On juhtumeid, kus arstid tegid operatsioone pudelisse valatud tulekärbeste valguses.

slaid 15

HUVITAVAD BIOLUMINETSSSI RAKENDUSED Bioluminestsentsi silmatorkavaim rakendus on transgeensete taimede ja loomade loomine. Esimene hiir, kelle kromosoomidesse oli sisestatud GFP geen, loodi 1998. aastal. Esimesed helendavad kalad lõi Taiwani teadlane dr Zhiyuan Gong 2001. aastal.

Kuva kõik slaidid