Valoa säteilevät eläimet. Esitys aiheesta "bioluminesenssi". Vedenalaisessa maailmassa voit nähdä muita värikkäitä maalauksia

"My Planet" kertoo hämmästyttävästä ilmiöstä - valoisista elävistä olennoista ja siitä, missä ja milloin niitä voidaan nähdä.

Noin 800 olennon lajia planeetalla hehkuu pimeässä kuin hehkulamput. Nämä ovat tunnetut tulikärpäset ja jotkut kastematot ja vedenalaiset asukkaat - syvänmeren kalat, meduusat, kalmari. Jotkut organismit hehkuvat jatkuvasti, ja jotkut pystyvät vain lyhyisiin välähdyksiin. Jotkut loistavat koko kehollaan, toisilla on erityiset "taskulamput" ja "majakat" tätä varten.

Valoa käyttävät organismit eniten eri tarkoituksiin: houkutella saalista ja kumppaneita, naamioida, pelotella ja hämmentää vihollisia tai yksinkertaisesti kommunikoida heimotovereiden kanssa.

Elävien olentojen kykyä lähettää valoa kutsutaan bioluminesenssiksi. Se perustuu kemialliseen reaktioon, jonka aiheuttaa tiettyjen aineiden läsnäolo ja johon liittyy energian vapautuminen. Tiedemiehet alkoivat tutkia bioluminesenssia vasta vuonna myöhään XIX vuosisadalla, ja tällä alueella on edelleen monia kysymyksiä ja mysteereitä. Puhumme planeettamme upeimmista valoa olevista olennoista.

tulikärpäsiä

Tulikärpäsperheen edustajat (ja niitä on noin 2000 lajia) järjestävät yöllä näyttäviä valaisuja vatsan päällä olevalla valolaitteella parittautuakseen ja kommunikoidakseen keskenään. Ei vain aikuiset pystyvät hehkumaan, vaan myös munat ja toukat. Edustajien valo eri tyyppejä eroaa sävyiltä ja luonteeltaan: punakeltaisesta vihreään, jatkuvasta sykkivään. Monet näiden kovakuoriaisten lajit voivat säädellä "lamppujensa" valoa: loistaa kirkkaasti tai himmeästi, kun ne kokoontuvat yhteen, vilkkuvat ja sammuvat samanaikaisesti. Amerikkalaisen tulikärpäsen Photuris versicolorin naaraat ovat erityisen salakavalaisia: aluksi ne lähettävät valosignaaleja houkutellakseen oman lajinsa uroksia, ja pariutumisen jälkeen ne vaihtavat kutsumerkkejä houkutellakseen toisen lajin uroksia - jo gastronomisiin tarkoituksiin.

Tulikärpästen esimerkissä voidaan ymmärtää, miten bioluminesenssiprosessi yleensä tapahtuu: kovakuoriaisen vatsassa on fotogeenisiä soluja, jotka sisältävät pieniä molekyylejä - lusefiriinia. Erityisen entsyymin - lusiferaasin - vaikutuksesta ne hapettuvat energian vapautuessa (reaktio vaatii hapen, adenosiinitrifosfaatin ja magnesium-ionien läsnäolon). Tässä tapauksessa energiaa ei käytetä lämmitykseen, kuten esimerkiksi hehkulampussa, vaan menee lähes kokonaan kylmään valoon. Tulikärpäsen "lampun" hyötysuhde on 98%, kun taas tavallinen hehkulamppu pystyy muuttamaan vain 5% energiasta valoksi. 38 kovakuoriaisen valo voi kilpailla keskimääräisen vahakynttilän liekin kanssa.

Monissa maissa ihmiset käyttivät tulikärpäsiä valonlähteinä ennen Edisonin keksintöä. Keski-ja aboriginaalit Etelä-Amerikka koristelivat itsensä ja kotinsa tulikärpäsillä rituaalipäivinä. Amazonin intiaanit sitoivat tulikuoriaiset jalkoihinsa toivoen pelästyttää ne valolla. myrkyllisiä käärmeitä viidakossa. Portugalilaiset, jotka asuttivat Brasilian, laittoivat kovakuoriaisia ​​lamppuihin ikonien lähelle öljyn sijaan. Japanilaiset geishat täyttivät pajuastioita tulikärpäsillä - saatiin upeat yövalot. Tulikärpästen pyydystäminen ja niiden ihailu on japanilaisten pitkäaikainen viihde.

Nähtävyys: Esimerkiksi kesäkuussa voit tulla japanilaiselle maatilalle Yuyake Koyakelle (puolen tunnin matkan päässä Tokiosta), jossa asuu noin 2500 sirkkasta.

Meduusa

Meduusa Aequorea victoria nousi julkkikseksi japanilaisen tiedemiehen Osamu Shimomuran ansiosta: hän kiinnostui sen hehkusta jo 50-luvulla, pyysi samanlaisia ​​meduusoja ämpäriin vuosikymmeniä ja tutki noin 9 000 näytettä. Tuloksena laboratoriossa eristettiin meduusasta vihreää proteiinia (GFP), joka fluoresoi vihertävällä valolla, kun sitä valaistaan ​​sinisellä valolla. Se vaikutti sisypholaiselta tehtävältä, kunnes geenitekniikka ilmestyi ja GFP:n käyttö löydettiin: nyt tämä geeni voidaan istuttaa eläviin organismeihin ja nähdä omakohtaisesti, mitä soluissa tapahtuu. Shimomura sai Nobelin kemian palkinnon vuonna 2008 tästä löydöstä.

Nähtävyys: klo länsirannikko Pohjois-Amerikka.

kiiltomadot

Luminesoivat madot elävät Siperian maaperässä. Niissä on valopisteitä kaikkialla kehossa, ne reagoivat sinertävästi vihreä valo erilaisiin ärsykkeisiin (mekaanisiin, kemiallisiin, sähköisiin), jotka voivat hehkua jopa kymmenen minuuttia, vähitellen haihtuen. Krasnojarskin tutkijat löysivät ja tutkivat upeita matoja, nimeltään Fridericia heliota. Saatuaan mega-stipendin bioluminesoivan biotekniikan laboratorion luomiseksi Siperian liittovaltion yliopistoon, he kutsuivat saman Osamu Shimomuran ja pystyivät tulkitsemaan matojen valoproteiinin rakenteen ja jopa syntetisoimaan sen laboratoriossa. Tänä vuonna he julkaisivat vuosien tutkimustyönsä tulokset. Tutkijat keräsivät matoja itse lapioimalla tonnia Siperian maaperää.

Nähtävyys: Siperian taigassa yöllä.

hyttysen toukat

Sienihyttyset Arachnocampa viettävät toukkien tilassa kuudesta kuukaudesta vuoteen, ja hyttysen varjossa ne elävät vain yhden tai kaksi päivää. Toukkana ne kutovat hämähäkkien tavoin silkkiverkkoja ja valaisevat niitä omalla sinivihreällä valollaan. Tämän seurauksena heidän pesäkkeet luolien seinillä ja katoilla näyttävät tähtitaivaalta. Mitä nälkäisempiä toukat, sitä kirkkaammin ne hehkuvat ja houkuttelevat saalista - pieniä hyönteisiä.

Nähtävyys: Australian ja Uuden-Seelannin luolissa - erityisen suosittuja turistien keskuudessa eri maat Veneretkiä Waitomon luoliin.

äyriäisiä

Toisen maailmansodan aikana japanilaiset keräsivät pientä ostracodia Cypridina hilgendorfii ja käyttivät niitä yövalaistukseen. Nämä luonnonlamput syttyvät hyvin yksinkertaisesti: kastele ne vain vedellä.

Nähtävyys: sisään rannikkovedet ja Japanin hiekka.

Kalastaa

Valtamerien syvyyksissä elää hämmästyttäviä valoisia kaloja, jotka on varustettu erityisillä elimillä - fotoforeilla. Nämä ovat lyhtyrauhasia, jotka voivat sijaita missä tahansa: päässä, selässä, sivuilla, silmien tai suun ympärillä, antenneissa tai kehon prosesseissa. Ne ovat täynnä limaa, jonka sisällä hehkuvat bioluminesoivat bakteerit. On uteliasta, että kala itse voi hallita bakteerien hehkua supistamalla tai laajentamalla verisuonia - happea tarvitaan valon välähdyksiä varten. Valoisista kaloista kiinnostavimpia ovat syvänmeren merikrotti, joka elää noin 3 km:n syvyydessä veden alla. Naarailla, jotka voivat olla metrin pituisia, on erityinen onkivapa, jonka päässä on "majakka": se on valo, joka houkuttelee saalista. Edistyksellisimmällä merikrottityypillä, pohjaeläimen galateatuma Galateathauma axeli, on kevyt "syötti" suoraan suussaan. Hänen ei tarvitse metsästää - avaa vain suunsa ja niele saaliinsa.

Toinen värikäs kala on musta lohikäärme (Malacosteus niger). Se on merkittävä siitä, että se lähettää punaista valoa erityisten "kohdevalojen" avulla, jotka sijaitsevat silmien alla. Valo ei näy läheskään valtameren syvänmeren asukkaiden silmissä, ja kalat voivat turvallisesti valaista tiensä pysyen huomaamatta.

Nähtävyys: syvällä meressä.

kalmarit

Kalmareiden joukossa on noin 70 bioluminesoivaa lajia. Maailman suurin valoisa olento on jättiläiskalmari Taningia danae - tutkijat pystyivät näkemään yksilön, jonka pituus oli 2,3 metriä ja paino 60 kg. Kevyet elimet sijaitsevat hänen lonkeroissaan. Tutkijat ehdottavat, että kalmari lähettää valon välähdyksiä sokeuttaakseen uhrin ja mitatakseen etäisyyden kohteeseen. Vuonna 2007 Tokion kansallisen tiedemuseon ryhmä kuvasi fragmentin jättiläiskalmarista metsästämässä, joka elää jopa 1000 metrin syvyydessä.

Toinen hämmästyttävä pääjalkainen on vampyyrikalmari Vampyroteuthis infernalis. Epätavallisten hehkuelinten vuoksi tutkijat valitsivat hänet erillisessä yksikössä. Kahden suuren fotoforin lisäksi hänellä on koko kehossaan pieniä valoisia "lyhtyjä", minkä lisäksi hän voi vapauttaa lonkeroiden kärjestä lukuisista sinisistä valopalloista koostuvan valoverhon. Tämä on voimakas ase taistelussa vihollista vastaan ​​se kestää jopa kymmenen minuuttia ja antaa kalmarille mahdollisuuden piiloutua vaaratilanteessa. Kummallista kyllä, vedenalainen vampyyri voi säätää väripisteen kirkkautta ja kokoa.

Nähtävyys: maaliskuun alussa laumoittain tulikärpäskalmari Watasenia elää Japanissa lähellä Toyama Bayn rannikkoa. Nämä pienet olennot elävät länsiosassa Tyyni valtameri jopa 350 metrin syvyydessä ja keväällä ne nousevat pintaan kutemaan järjestäen valoshown turisteille.

ilotulitus

Tulipallot tai pyrosomit ovat meressä vapaasti kelluvia siirtomaa-olentoja vaippaeläinten luokasta. Ne koostuvat tuhansista pienistä organismeista, joita kutsutaan zooideiksi. Jokaisessa niistä on bakteerivalaisuelimiä, joiden ansiosta koko pesäke loistaa sinivihreällä valolla, joka näkyy yli 30 m etäisyydeltä. Tämä eläin, samanlainen kuin jättiläinen mato, suljettu pää ulospäin, ja aikuinen voisi mahtua sisäonteloon. Vedenalainen hirviö voi kasvaa jopa 30 metrin pituiseksi. Biologit kutsuvat pyroksia meri yksisarviset, koska ne ovat yksi planeetan salaperäisimmistä ja vähän tutkituimmista olennoista.

Nähtävyys: vedet lähellä Australian Tasmanian saarta on yksi harvoista paikoista planeetalla, jossa tulipallot uivat lähellä rantaa. Vuonna 2011 Michael Baron kuvasi näissä paikoissa 18 metrin meriyksisarvisen.

vihreitä eläimiä

Meduusoista eristetyn proteiinin ansiosta tiedemiehet ovat kasvattaneet eläimiä, jotka hehkuvat vihreänä ultraviolettivalolla. Vuonna 1998 ilmestyi ensimmäinen vihreä hiiri, jolla oli GFP-geeni, ja sitten tiedemiehet antoivat maailmalle vihreitä sikoja ja lampaita, hehkuvia värikkäitä kaloja GloFish ja geneettisesti muunnettuja silkkiäistoukkoja, jotka tuottavat fluoresoivaa silkkiä. Tutkijat toivovat, että värilliset geenit auttavat torjumaan sairauksia, kuten HIV:tä, syöpää, Parkinsonin tautia ja Alzheimerin tautia.

Bioluminesenssi (käännetty kreikaksi "bios" - elämä ja latina "lumen" - valo) on elävien organismien kyky lähettää valoa. Tämä on yksi eniten ihmeellisiä ilmiöitä. Sitä ei esiinny luonnossa kovin usein. Miltä se näyttää? Katsotaan:

10 hehkuvaa planktonia

Kuva 10. Hehkuva plankton, Malediivit

Hehkuva plankton Gippsland Lakessa, Australiassa. Tämä hehku ei ole muuta kuin bioluminesenssia - kemiallisia prosesseja eläinten kehossa, joissa vapautunut energia vapautuu valon muodossa. Luonteeltaan hämmästyttävä, bioluminesenssin ilmiö, oli onni ei vain nähdä, vaan myös valokuvata valokuvaaja Phil Hart (Phil Hart).

9 hehkuvaa sientä

Kuvassa Panellus stipticus. Yksi harvoista sienistä, joilla on bioluminesenssi. Tämäntyyppinen sieni on melko yleinen Aasiassa, Australiassa, Euroopassa ja Pohjois-Amerikka. Kasvaa ryhmissä tukkeilla, kannoilla ja rungoilla lehtipuut erityisesti tammeissa, pyökkeissä ja koivuissa.

8. Skorpioni

Kuvassa skorpioni hehkuu ultraviolettivalossa. Skorpionit eivät säteile omaa valoaan, vaan ne hehkuvat näkymättömän neonvalonsäteen alla. Asia on, että skorpionin ulkorungossa on ainetta, joka vain lähettää valoaan ultraviolettisäteilyn alaisena.

7. Glowworms Waitomo Caves, Uusi-Seelanti

Valoisat hyttysen toukat elävät Waitomon luolassa Uudessa-Seelannissa. Ne peittävät luolan katon. Nämä toukat jättävät hohtavan liman säikeitä, jopa 70 matoa kohden. Tämä auttaa heitä saamaan kiinni kärpäsiä ja kääpiöitä, joita he ruokkivat. Joissakin lajeissa tällaiset langat ovat myrkyllisiä!

6 Hehkuva meduusa, Japani

Kuva 6. Hehkuva meduusa, Japani

Japanin Toyama Bayssa oli hämmästyttävä näky – lahden rantaan uppoutui tuhansia meduusoja. Ja nämä meduusat elävät suuria syvyyksiä, ja pesimäkauden aikana nousevat pintaan. Sillä hetkellä niitä tuotiin valtavia määriä maihin. Ulkoisesti tämä kuva muistuttaa hyvin valoisaa planktonia! Mutta nämä ovat kaksi täysin eri asiaa.

5. Luminous sienet (Mycena lux-coeli)

Täällä näet hehkuvia Mycena lux-coeli -sieniä. Ne kasvavat Japanissa sadekauden aikana kaatuneiden Chinquapin-puiden päällä. Nämä sienet antavat valoa lusiferiini-nimisen aineen ansiosta, joka hapettuu ja antaa intensiivisen vihertävän valkoisen hehkun. On erittäin hauskaa, että latinaksi Luciferu tarkoittaa "antajan valoa". Kukapa tietäisi! Nämä sienet elävät vain muutaman päivän ja kuolevat, kun sateet loppuvat.

4. ostracodin Cypridina hilgendorfii hehku, Japani

Cypridina hilgendorfii - tämä on Japanin rannikkovesissä ja hiekoissa elävien pienten (enimmäkseen enintään 1-2 mm) äyriäisten strutsien nimi. Ne hehkuvat lusiferiinin ansiosta.

Mielenkiintoinen tosiasia on, että toisen maailmansodan aikana japanilaiset keräsivät näitä äyriäisiä saadakseen valoa yöllä. Kostutettuaan nämä organismit vedessä ne alkavat taas hehkua.

3. Hehkuvat tulikärpäset

Kuva 3. Pitkä valotusvalo tulikärpäsiä

Tältä näyttävät tulikärpästen elinympäristöt hitaalla suljinnopeudella otettuna. Fireflies vilkkuvat kiinnittääkseen vastakkaisen sukupuolen huomion.

2. Valobakteerit

Hehkuvat bakteerit - hämmästyttävä luonnollinen ilmiö. Bakteerien valoa syntyy sytoplasmassa. He asuvat pääasiassa merivettä ja harvemmin kuivalla maalla. Yksi bakteeri säteilee itsestään hyvin heikkoa, lähes näkymätöntä valoa, mutta ollessaan sisällä suurissa määrissä, sitten ne hehkuvat voimakkaammalla, erittäin miellyttävällä sinisellä valolla.

1. Medusa (Aequorea Victoria)

1960-luvulla japanilais-amerikkalainen tiedemies Osamu Shimomura Nagoyan yliopistosta tunnisti luminesoivan proteiinin aekvoriinin meduusasta Aequorea victoria. Shimomura osoitti, että aequorin initioidaan kalsiumioneilla ilman happea (hapetus). Toisin sanoen valoa emittoiva fragmentti ei ole erillinen substraatti sinänsä, vaan substraatti, joka on vahvasti assosioitunut proteiiniin. Tämä puolestaan ​​antoi valtavan panoksen paitsi tieteeseen, myös lääketieteeseen. Vuonna 2008 Shimomura palkittiin Nobel palkinto työsi vuoksi.

Ekologia

Jotkut elävät organismit voivat valaista pimeitä paikkoja ilman auringonvalon apua. Sillä aikaa Tunnetuimmat bioluminesoivat olennot ovat tulikärpäsiä, niiden lisäksi on erilaisia hyönteiset, sienet, bakteerit, meduusat ja luinen kala joka voi hehkua. Useammin he käyttävät kemiallisia reaktioita yöllä, luolissa tai valtameren mustissa syvyyksissä.

Bioluminesenssi kehittyi yhdessä elämän kanssa maan päällä, vaikka ei ole kukkivia kasveja, joilla tämä kyky olisi ja hyvin harvat eläimet voivat hehkua, tutkijat uskovat, että nämä kyvyt ovat kehittyneet toisistaan ​​​​riippumattomasti monta kertaa.

Kuten American Museumin uuden bioluminesenssinäyttelyn edustajat sanovat luonnonhistoria NYC:ssä, se on kehittynyt vähintään 50 kertaa, ja ehkä enemmänkin. Museon iktyologian kuraattorin John Sparksin mukaan luisten kalojen kyky hehkua, joskus hehkuvien bakteerien avulla, kehittyi 20-30 kertaa eri ryhmissä.

"Jo kalojen kohdalla tiedämme, että kyvyt kehittyivät joka kerta toisistaan ​​riippumatta, koska tässä prosessissa käytettiin erilaisia ​​kemiallisia reaktioita, joita eri ryhmät käyttävät. Jotkut käyttivät erityisten bakteerien" palveluja, toiset oppivat hehkumaan heidän oma."

Pimeässä hohtavat organismit käyttävät erilaisia ​​muunnelmia kemialliset reaktiot, joka sisältää vähintään kolme komponenttia: lusiferaasientsyymiä, joka auttaa happea sitoutumaan orgaanisiin molekyyleihin (kolmas komponentti), kutsutaan lusiferiiniksi. Reaktion synnyttämä erittäin varautunut molekyyli vapauttaa energiaa valon muodossa.

Tätä komponenttia käyttäville organismeille bioluminesenssilla on monia käyttötarkoituksia näyttelymateriaalien mukaan. Fireflies käyttää valoa houkutellakseen kavereita ja varoittaa saalistajia myrkyistä, joita ne voivat kohdata, jos ne hyökkäävät tulikärpäsiä vastaan. syvänmeren onkijat käytä "valaistua" syöttiä saaliin houkuttelemiseksi. Hopeavatsaisten kalojen vatsa myös hehkuu, mikä on eräänlainen naamiointi, joka auttaa niitä sulautumaan. ympäristöön. Dinoflagellaatit, yksinkertaisimmat yksisoluiset organismit, hehkuvat, kun niitä häiritään, ehkä pelästyttääkseen saalistajan tai houkutellakseen toista saalistajaa, joka ruokkii heidän "vihollistaan". Hyttyssienen toukat hehkuvat houkutellakseen saalista.

Suurin osa bioluminesoivista organismeista, noin 80 prosenttia lajeista, elää planeetan "tiheimmin asutetussa" paikassa - syvällä meressä. Itse asiassa uskotaan, että useimmat alle 700 metrin syvyydessä elävät lajit voivat tuottaa omaa valoaan. Ei ole yksimielisyyttä siitä, miksi kyky hehkua on kehittynyt niin monta kertaa, mutta teoria sopeutumisesta elämään meren syvyydet Sparksin mukaan suosituin.

"Lusiferiinit, nämä valoa tuottavat molekyylit, ovat hyviä antioksidantteja, joten uskotaan, että ne ovat jossain vaiheessa toimineet antioksidantteina ja sitten "uudelleenkelpoistuneet", Sparks selittää.

Kun valtameren happipitoisuus kasvoi, eläimet muuttivat syviin vesiin ollakseen ulottumattomissa UV-säteily. Syvissä vesissä, joissa antioksidantteja ei enää tarvita UV-säteilyn aiheuttamien geneettisten vaurioiden korjaamiseen, lusiferiinit ovat kehittyneet valoa tuottaviksi organismeiksi.

Kaikki hehkuva ei kuitenkaan ole bioluminesoivaa. Jotkut organismit, kuten korallit, hehkuvat absorboimalla valoa yhdeltä ultraviolettisäteilyn aallonpituudelta ja vapauttamalla sitä toisella aallonpituudella. Koska UV-säteily ei näy ihmissilmälle, saattaa vaikuttaa siltä, ​​että nämä olennot tuottavat omaa valoaan.

Näyttely "Beings of Light: Natural Bioluminescence" avautuu American Museum of Natural History -museossa New Yorkissa 31. maaliskuuta ja on avoinna 6. tammikuuta 2013 asti.

Bioluminesenssi on elävien organismien kyky hehkua. Se perustuu kemiallisia prosesseja, jossa vapautunut energia vapautuu valon muodossa. Bioluminesenssi houkuttelee saalista, kavereita, viestintää, varoitusta, naamiointia tai pelotteita.

Tutkijat uskovat, että bioluminesenssi ilmestyi siirtymävaiheessa anaerobisista elämänmuodoista aerobisiin elämänmuotoihin muinaisten bakteerien suojaavana reaktiona suhteessa "myrkkyyn" - happeen, jota vihreät kasvit vapautuivat fotosynteesin aikana. Bioluminesenssia löytyy bakteereista, sienistä ja melko laajasta valikoimasta eläinluokan edustajia - alkueläimistä chordaattiin. Mutta se on erityisen yleinen äyriäisten, hyönteisten ja kalojen keskuudessa.

Bakteerit auttavat organismeja "luomaan" valoa tai selviävät tästä tehtävästä omillaan. Tässä tapauksessa valo voi säteillä sekä koko kehon pintaa että erityisiä elimiä - rauhasia, jotka ovat pääasiassa ihoperäisiä. Jälkimmäisiä esiintyy monissa merieläimissä ja maaeläimissä - hyönteisissä, joissakin lieroissa, tuhatjalkaisissa jne.

tulikärpänen

Ehkä tunnetuin bioluminesenssi. tulikärpäsen perhe ( Lampyridae) sisältää noin 2000 lajia. Trooppiset ja subtrooppiset voivat ylpeillä suurimmalla valikoimalla näitä kovakuoriaisia, mutta alueella entinen Neuvostoliitto näitä hyönteisiä oli vain seitsemän sukua ja noin 20 lajia. No, he eivät tarvitse valoa ollenkaan tehdäkseen siitä valoa meille pimeä yö”, vaan kommunikointiin keskenään, olipa kyseessä sitten urosten kutsusignaalit naaraita etsiessään, mimiikkaa (ympäristön valaistuksessa, esim. hehkulampun valo tai kuu valaisemassa ruohoa), alueen suojelua, ja niin edelleen.

Tulikärpänen / ©Flickr

Yövalo

Noctiluca scintillans, eli yövalo, kuuluu niin kutsuttujen dinoflagellaattien ryhmään. Joskus niitä kutsutaan myös dinoflagellaateiksi niiden fotosynteesikyvyn vuoksi. Itse asiassa useimmat niistä ovat flagellaatteja, joilla on kehittynyt solunsisäinen kuori. Juuri dinoflagellaatit ovat syyllisiä kuuluisiin "punavesien" ilmiöihin, jotka ovat yhtä pelottavia kuin kauniitakin. Mutta erityisen upea on tietysti yövalojen sininen "valaistus", joka voidaan havaita yöllä merien, valtamerien ja järvien vesillä. Sekä punainen väri että sininen hehku johtuvat näiden hämmästyttävien pienten organismien runsaudesta vedessä.

Yövaloilla valaistu vesi / ©Flickr

Kalastaja

Tämä viaton onkijan muotoinen luinen kala on saanut nimensä sen äärimmäisen epämiellyttävän ulkonäön vuoksi. Tuomari itse:

syvänmeren kalastaja/ ©Flickr

Meripaholaisilla on ”pahoinpitely”, minkä vuoksi niiden suu on jatkuvasti auki ja siitä työntyy ulos terävät piikkihampaat. Kalan runko on peitetty Suuri määrä ihokasveja, kuoppia ja plakkeja. Ei ole yllättävää, että nämä meri "quasimodo" haluavat elää suuri syvyys- ilmeisesti, joten he piiloutuvat ilkeiltä silmiltä. Mutta vakavasti, nämä kalat ovat erittäin mielenkiintoisia. Muista vedenalaisen maailman asukkaista ne eroavat muun muassa etuosasta selkäevä, joka sijaitsee suoraan suun yläpuolella. Tätä valaisevaa "taskulamppua" tarvitaan meripaholaisia ei valaista heidän tietä vaan houkutella saalista.

sieni hyttysiä

Yhtä yllättäviä ovat muutkin bioluminesenssit - sienihyttysten suku sienihyttysperheestä. Tätä sukua kutsuttiin aiemmin Bolitiphila joka tarkoittaa "sienien rakastajaa". Se on nyt nimetty uudelleen Arachnocampa- "hämähäkin toukka". Tosiasia on, että tämän hyttysen toukka kutoo todellisia verkkoja. Juuri päivänvaloon kuoriutuneet toukat ovat vain 3-5 mm pitkiä, mutta loppukehitysvaiheessa ne kasvavat jopa 3 cm. Juuri toukkavaiheessa nämä hyttyset viettävät suurin osa Siksi he kutovat luolien kattoon jotain silkkipesän kaltaista saaliinsa ruokkimiseksi ja houkuttelemiseksi, jotka riippuvat tahmeiden lankojen päistä, jotka valaisevat heidän omaa kehoaan. Yleinen luolissa ja luolissa Australiassa ja Uudessa-Seelannissa.

Sienihyttysen toukat / ©Flickr

neon sieni

Valitettavasti tämä luonnon ihme on hämmästyttävän kaunis luminesoiva sieni. Chlorophos Mycena Et löydä sitä alueeltamme. Nähdäksesi sen, sinun tulee mennä Japaniin tai Brasiliaan. Kyllä, ja siellä sinun on odotettava sadekautta, jolloin nämä hämmästyttävät vihreät sienet ilmestyvät kirjaimellisesti "palavista" itiöistä.

Ei tiedetä, onko tämä ihme syötävä vai ei. Kuitenkin harvat uskaltavat tarjoilla niin valovoimaisen lautasen pöytään. Jos päätät silti etsiä sitä, suosittelemme katsomaan puunrunkojen tyvestä, kaatuneiden tai leikattujen oksien, lehtikasojen viereen tai yksinkertaisesti kostealle maalle.

Neonsienet / ©Flickr

jättiläiskalmari

Se on suurin bioluminesoiva kalmari ( Taningia danae) ja luultavasti eniten kaunis näkymä näitä eläimiä yleensä. Tiede tuntee näytteen, jonka pituus oli 2,3 m ja paino noin 161 kg! Tämän majesteettisen komean miehen näkeminen ei kuitenkaan ole niin helppoa: hän asuu noin 1000 metrin syvyydessä ja löytyy trooppisista ja subtrooppisista vesistä. Kauneudesta huolimatta Taningia danae- aggressiivinen saalistaja. Ennen kuin kalmari iskee saaliin päälle, se lähettää lyhyitä valon välähdyksiä erityiset elimet sijaitsee lonkeroissa. Mitä varten nämä salamat ovat? No, ei tietenkään uhrin "varoittamiseksi". Tiedemiehet uskovat, että niitä tarvitaan joko sokeuttamiseen syvänmeren asukkaat tai arvioidaksesi etäisyyttä kohteeseen. Ja värikäs esitys auttaa eläintä viettelemään naaraan.

Jättiläinen bioluminesoiva kalmari / ©Flickr

dia 2

Bioluminesenssi on elävien organismien kyky hehkua, joka saavutetaan itsenäisesti tai symbionttien avulla. Valo syntyy kehittyneemmissä organismeissa erityisissä olosuhteissa valoisia elimiä(esimerkiksi kalojen fotoforeissa), yksisoluisissa eukaryooteissa - erityisissä organelleissa ja bakteereissa - sytoplasmassa. Kuten kävi ilmi, luonnossa ei ole olemassa hehkuvia kasveja, mutta siellä on valoisia bakteereja ja sieniä. MITÄ BIOLUMISENSSI ON? Sienet Bakteerit

dia 3

MITÄ BIOLUMISENSSI ON? Nimi "bioluminesenssi" tarkoittaa kirjaimellisesti "heikkoa elävää hehkua". Bioluminesenssi perustuu kemiallisiin prosesseihin, joissa vapautuva energia vapautuu valon muodossa Elävän hehkun tehokkuus on fantastisen korkea: se saavuttaa 80-90%. Meduusa Kalat Firefly

dia 4

MITÄ BIOLUMISENSSI ON? Säteilevän valon taajuus eli sen väri riippuu valokvantin (fotonin) energiasta. Korallit Anjovis

dia 5

MITÄ BIOLUMISENSSI ON? Maaeläimillä kyky hehkua on pikemminkin poikkeus säännöstä, mutta merieläimillä se on yleistä. Selkärangattomien kirkkaiden lajien lukumäärän perusteella koelenteraatit (pehmeät korallit, merihöyhenet, syvänmeren meduusat) ja pääjalkaiset(kalmari ja seepia) ja akordeiden joukossa vaippaeläimet (salpit ja tulipallot) sekä kalat. Salpa Kalmar

dia 6

MITÄ BIOLUMISENSSI ON? Makean veden bioluminesoivista lajeista Uusi-Seelanti kotijalkainen Latia neritoides ja monet bakteerit. Maan organismien joukossa hehkuu tietyntyyppiset sienet, lierot, etanat, tuhatjalkaiset ja hyönteiset. Latia neritoides Valoisa etana Firefly

Dia 7

BIOLUMISENSEN LÖYDYN HISTORIA Tämä tarina alkoi 4. tammikuuta 1761, kun tanskalainen sotalaiva kuljetti Kööpenhaminasta Smyrnaan tieteellistä tutkimusmatkaa, jonka yksi osallistujista oli eläintieteilijä Forskol. Eräänä päivänä maaliskuun alussa, kun laiva oli matkalla Pohjanmeri, matkustajat huomasivat vedessä oudon hehkun. Syyksi osoittautui meduusa, "joka pystyy hehkumaan sisältä".

Dia 8

BIOLUMISENSEN LÖYDYN HISTORIA Kun meduusoja häirittiin, ne hehkuivat kirkkaasti vihreällä fosforoivalla valolla. Forskol alkoholisoi useita meduusanäytteitä ja kirjoitti matkapäiväkirjaansa latinaksi: "kun ärsyyntynyt ja tapettu, ne hehkuvat."

Dia 9

BIOLUMISENSEN LÖYDYN HISTORIA Meren hehku on vuosisatojen ajan ollut yksi suurimmista mysteereistä valtameri. Tutkijat yrittivät selittää tätä ilmiötä sekä vedessä olevan fosforin hehkulla että sähköpurkauksilla, jotka syntyvät veden ja suolamolekyylien kitkan aikana, sekä sillä tosiasialla, että öinen valtameri luovuttaa auringon energiaa, joka imeytyy päivän aikana. . Nyt on todettu, että meren hehkun aiheuttavat biologiset syyt, joista pääasiallinen on joidenkin bioluminesoivien organismilajien massalisääntyminen, jotka muodostavat merkittävän osan Maailman valtameren planktonista. Bioluminesoiva plankton Kampahyytelö

Dia 10

BIOLUMISENSEN FYSIKAALISET KEMIALLISET OMINAISUUDET Bakteereissa luminoforiproteiinit ovat hajallaan läpi solun, yksisoluisissa eukaryoottisissa organismeissa ne sijaitsevat kalvon ympäröimissä rakkuloissa sytoplasmassa. Monisoluisissa eläimissä valoa säteilevät yleensä erityiset solut - fotosyytit. Coelenteraattien ja muiden primitiivisten eläinten fotosyytit hehkuvat jatkuvasti tai muutamassa sekunnissa mekaanisen tai kemiallisen stimulaation jälkeen. Eläimillä, joilla on kehittynyt hermosto se ohjaa fotosyyttien toimintaa kytkemällä ne päälle ja pois päältä vasteena ulkoisille ärsykkeille tai muuttuessaan sisäinen ympäristö organismi. Lyhtysilmä Shishechnik

dia 11

BIOLUMISENSSI SYVÄMEREN KALASSA Monen syvänmeren pääjalkaisten runko on maalattu moniväristen valopilkkujen kuvioinnilla, ja fotoforit ovat hyvin monimutkaisia, kuin valonheitin, joka paistaa vain oikeaan suuntaan heijastimilla ja linsseillä. merikrotti

dia 12

BIOLUMISENSEN KIINNOSTAVA KÄYTTÖ Valon välähdykset pelottavat petoeläimiä meduusoista, ktenoforeista ja muista avuttomista ja lempeistä olennoista. Korallit ja muut siirtomaa-eläimet hehkuvat vasteena mekaaniselle stimulaatiolle, ja myös niiden koskemattomat naapurit alkavat välkkyä.

dia 13

BIOLUMISENSSIIN KIINNOSTUVIA SOVELLUKSIA Uuden-Seelannin Arachnocampa-hyttysen hyönteissyöjätoukat kutovat pyyntiverkkoa ja korostavat sitä omalla kehollaan houkutellen hyönteisiä.

Dia 14

BIOLUMISENSEN KIINNOSTAVA KÄYTTÖ Brasiliassa ja Uruguayssa on punaruskeita tulikärpäsiä, joiden vartalossa on kirkkaan vihreitä valoja ja päässä kirkkaan punainen lamppu. On tapauksia, joissa lääkärit suorittivat leikkauksia pulloon kaadettujen tulikärpästen valossa.

dia 15

BIOLUMISENSEN KIINNOSTUVIA SOVELLUKSIA Bioluminesenssin silmiinpistävin sovellus on siirtogeenisten kasvien ja eläinten luominen. Ensimmäinen hiiri, jonka kromosomeihin oli lisätty GFP-geeni, luotiin vuonna 1998. Taiwanilainen tiedemies tohtori Zhiyuan Gong loi ensimmäiset valokalat vuonna 2001.

Näytä kaikki diat