slajd 2

Bioluminescencja to zdolność żywych organizmów do świecenia, osiągnięta samodzielnie lub przy pomocy symbiontów. Światło powstaje w bardziej rozwiniętych organizmach w specjalnych narządach świetlnych (na przykład w fotoforach ryb), w jednokomórkowych eukariotach - w specjalnych organellach, aw bakteriach - w cytoplazmie. Jak się okazało w naturze nie ma świecące rośliny, ale są świecące bakterie i grzyby. CZYM JEST BIOLUMINESCENCJA? Grzyby Bakterie

slajd 3

CZYM JEST BIOLUMINESCENCJA? Sama nazwa „bioluminescencja” dosłownie oznacza „słabą żywą poświatę”. Bioluminescencja oparta jest na procesy chemiczne, w którym uwolniona energia jest uwalniana w postaci światła.Sprawność żywej poświaty jest fantastycznie wysoka: sięga 80-90%. Meduza Ryby Świetlik

slajd 4

CZYM JEST BIOLUMINESCENCJA? Częstotliwość emitowanego światła, czyli jego barwa, zależy od energii kwantu światła (fotonu). Sardele koralowe

zjeżdżalnia 5

CZYM JEST BIOLUMINESCENCJA? Wśród zwierząt lądowych zdolność świecenia jest raczej wyjątkiem od reguły, ale wśród zwierząt morskich jest powszechna. Jeśli chodzi o liczbę gatunków świecących wśród bezkręgowców, koelenteraty (koralowce miękkie, pióra morskie, meduzy głębinowe) i głowonogi(kałamarnice i mątwy), a wśród akordów - osłonice (salpy i ogniste kule), a także ryby. Salpa Kalmar

zjeżdżalnia 6

CZYM JEST BIOLUMINESCENCJA? Spośród gatunków bioluminescencyjnych słodkowodnych, Nowa Zelandia brzuchonóg Latia neritoides i szereg bakterii. Wśród organizmów lądowych świecą pewne rodzaje grzyby, dżdżownice, ślimaki, stonogi i owady. Latia neritoides Ślimak Ślimak Świetlik

Slajd 7

HISTORIA ODKRYCIA BIOLUMINESCENY Historia ta rozpoczęła się 4 stycznia 1761 roku, kiedy duński okręt wojenny przewoził ekspedycję naukową z Kopenhagi do Smyrny, której jednym z uczestników był zoolog Forskol. Pewnego dnia na początku marca, kiedy statek płynął dalej morze Północne, pasażerowie zauważyli dziwną poświatę w wodzie. Powodem okazała się meduza, „zdolna do świecenia w środku”.

Slajd 8

HISTORIA ODKRYCIA BIOLUMINESCENCJI Kiedy meduzy zostały zaniepokojone, świeciły jasno zielonym fosforyzującym światłem. Forskol alkoholizował kilka okazów meduz i napisał po łacinie w swoim dzienniku podróży: „kiedy zirytowany i zabity, błyszczą”.

Slajd 9

HISTORIA ODKRYCIA BIOLUMINESCENY Od wieków blask morza był jednym z największe tajemnice ocean. Naukowcy starali się wyjaśnić to zjawisko zarówno blaskiem fosforu zawartego w wodzie, jak i wyładowaniami elektrycznymi, które powstają podczas tarcia cząsteczek wody i soli, a także faktem, że ocean nocny oddaje energię słoneczną pochłoniętą w ciągu dnia . Obecnie ustalono, że blask morza jest spowodowany przyczynami biologicznymi, z których główną jest masowa reprodukcja niektórych bioluminescencyjnych gatunków organizmów, które stanowią znaczną część planktonu Oceanu Światowego. Bioluminescencyjna galaretka planktonowa Grzebień

Slajd 10

FIZYKO-CHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI BIOLUMINESCENCJI W bakteriach białka luminoforowe są rozproszone po całej komórce, w jednokomórkowych organizmach eukariotycznych zlokalizowane są w otoczkowanych błoną pęcherzykach cytoplazmy. U zwierząt wielokomórkowych światło emitowane jest zwykle przez specjalne komórki - fotocyty. Fotocyty koelenteratów i innych prymitywnych zwierząt świecą w sposób ciągły lub w ciągu kilku sekund po stymulacji mechanicznej lub chemicznej. U zwierząt z rozwiniętym system nerwowy kontroluje pracę fotocytów, włączając je i wyłączając w odpowiedzi na bodźce zewnętrzne lub przy zmianie środowisko wewnętrzne organizm. Latarnia oczko Shishechnik

slajd 11

BIOLUMINESCENCJA U RYB GŁĘBINOWYCH U wielu głowonogów głębinowych na korpusie namalowany jest wzór wielobarwnych plam świetlnych, a fotofory są bardzo złożone, jak reflektor świecący tylko we właściwym kierunku za pomocą reflektorów i soczewek. żabnica

zjeżdżalnia 12

CIEKAWE WYKORZYSTANIE BIOLUMINESCENY Błyski światła odstraszają drapieżniki od meduz, cenoforów i innych bezbronnych i łagodnych stworzeń. Koralowce i inne zwierzęta kolonialne świecą w odpowiedzi na mechaniczną stymulację, a ich nietknięci sąsiedzi również zaczynają migotać.

slajd 13

CIEKAWE ZASTOSOWANIA BIOLUMINESCENY Larwy owadożerne nowozelandzkiego komara Arachnocampa tkają siatkę pułapkową i podkreślają ją własnym ciałem, wabiąc owady.

Slajd 14

CIEKAWE WYKORZYSTANIE BIOLUMINESCENCJI W Brazylii i Urugwaju żyją czerwonobrązowe świetliki z rzędami jasnozielonych świateł wzdłuż tułowia i jaskrawoczerwoną żarówką na głowach. Zdarzają się przypadki, gdy lekarze wykonywali operacje w świetle świetlików wlewanych do butelki.

zjeżdżalnia 15

CIEKAWE ZASTOSOWANIA BIOLUMINESCENCJI Najbardziej uderzającym zastosowaniem bioluminescencji jest tworzenie transgenicznych roślin i zwierząt. Pierwsza mysz z genem GFP wstawionym do chromosomów powstała w 1998 roku. Pierwsze świecące ryby zostały stworzone przez tajwańskiego naukowca dr Zhiyuana Gonga w 2001 roku.

Zobacz wszystkie slajdy

Niektóre zwierzęta morskie, w tym 180 gatunków ryb, mają unikalne struktury w skórze, która pod wpływem niebieskiego światła sprawia, że ​​świecą neonowo na czerwono, zielono lub pomarańczowo. Ta cecha nazywa się biofluorescencją. W przeciwieństwie do bioluminescencji, która zachodzi za pomocą reakcji chemicznej w organizmach tysięcy zwierząt morskich i lądowych, zachodzi w zupełnie inny sposób. Przede wszystkim biofluorescencja nie jest wynikiem reakcji chemicznej, a zewnętrzne tkanki zwierząt nie są w stanie samodzielnie emitować światła. Zamiast tego organizmy fluorescencyjne pochłaniają niebieskie światło, przekształcają je i ponownie emitują. Na poziomie molekularnym dzieje się to w następujący sposób. Specjalne cząsteczki fluorescencyjne w ciele pochłaniają wysokoenergetyczne fotony światła niebieskiego. Kiedy te fotony zderzają się z cząsteczkami fluorescencyjnymi, te ostatnie są „wzbudzone” do tego stopnia, że ​​ich elektrony stają się wysokoenergetyczne. Po „wzbudzeniu” elektrony szybko wracają do swojego pierwotnego stanu, ale podczas tego „relaksacji” uwalniają energię w postaci fotonów. Ale ponieważ elektrony zużywały energię podczas swojego „wzbudzenia”, emitują fotony o niższym poziomie energii niż te, które zostały pochłonięte. Innymi słowy, ciało zaczyna emitować światło o długich falach, takie jak zielone, żółte lub pomarańczowe. Zwierzęta morskie, które charakteryzują się biofluorescencją, nieustannie pochłaniają niebieskie światło obecne w oceanie. Wiadomo, że światło pochłaniają cząsteczki wody, rozpuszczone w wodzie substancje organiczne i nieorganiczne oraz fitoplankton. Tak więc światło podczerwone i czerwone są całkowicie pochłaniane przez górne warstwy wody, tylko zielono-niebieskie światło przenika do głębokich warstw oceanu, a tylko niebieskie pozostaje na głębokościach ponad 100 metrów. Biofluorescencja jest nieodłączna życie morskie zamieszkują różne warstwy oceanu. Należą do nich na przykład rekin koci, niektórzy przedstawiciele rodzin scorpionfish i troefin, a także koralowce. Zdaniem naukowców zjawisko to jest szczególnie powszechne wśród skrytych ryb ukrywających się w koralowcach i szczelinach na dnie. Dziś naukowcy nie mogą jednoznacznie powiedzieć, w jaki sposób zwierzęta wykorzystują biofluorescencję. Jednak zgodnie z najpopularniejszą wersją ta funkcja jest konieczna, aby mogły się ze sobą komunikować. Co więcej, metoda ta pozwala rybom na potajemną wymianę sygnałów, pozostając niewidoczną dla drapieżników. Wiadomo przecież, że nie wszystkie ryby mają zdolność widzenia światła neonowego, ale tylko gatunki z specjalna konstrukcja oko. Jednak naukowcy muszą jeszcze zbadać tę kwestię dalej. Co ciekawe, niektóre gatunki zwierząt potrafią emitować światło o kilku barwach. Na przykład większość ciała konik morski hipokamp wyprostowany emituje czerwone światło, ale wokół oczu zwierzęcia znajdują się zielone, świecące plamy.

Głębiny oceanów i mórz zamieszkuje wiele niesamowitych żywych stworzeń, wśród których jest prawdziwy cud natury. Są to statki głębinowe, które są wyposażone unikalne organy- fotofory. Te specjalne gruczoły latarniowe mogą znajdować się w różnych miejscach: na głowie, wokół ust lub oczu, na czułkach, na plecach, po bokach lub na wyrostkach ciała. Fotofory wypełnione są śluzem ze świecącymi bakteriami bioluminescencyjnymi.

głębinowe ryby świecące

Warto to zauważyć świecąca ryba jest w stanie samodzielnie kontrolować świecenie bakterii, rozszerzając lub zwężając naczynia, tk. Błyski światła wymagają tlenu.

Jeden z najciekawszych przedstawicieli świecąca ryba są wędkarze głębinowi, które żyją na głębokości około 3000 metrów.

W arsenale samic osiągających metr długości znajduje się specjalna wędka z „przynętą latarnią morską” na końcu, która przyciąga do siebie zdobycz. Wysoko ciekawy widok to dolna galateatauma (łac.Galatheathauma axeli), która jest wyposażona w lekką „przynętę” prosto w usta. Nie „kłopocze” się polowaniem, bo wystarczy, że przyjmie wygodną pozycję, otworzy usta i połknie „naiwną” zdobycz.

Żabnica (łac. Ceratioidei)

Jeszcze jeden ciekawy przedstawiciel, świecąca ryba jest czarnym smokiem (łac. Malacosteus niger). Emituje czerwone światło za pomocą specjalnych „reflektorów”, które znajdują się pod jej oczami. Dla głębinowych mieszkańców oceanu to światło jest niewidoczne, a czarna smocza ryba oświetla jej drogę, pozostając niezauważoną.

Ci przedstawiciele ryb głębinowych, którzy mają określone organy luminescencji, teleskopowe oczy itp., są prawdziwi ryby głębinowe, nie należy ich mylić z szelfem głębinowym, który nie ma takich organów adaptacyjnych i żyje na zboczu kontynentalnym.

Czarny smok (łac. Malacosteus niger)

Znany od świecąca ryba:

latarniowooki (łac. Anomalopidae)

świetliste sardele lub miktofovye (łac. Myctophidae)

żabnica (łac. Ceratioidei)

Brazylijskie rekiny świecące (cygarowe) (łac. Isistius Brasiliensis)

gonostoma (łac. Gonostomatidae)

chauliodnye (łac. Chauliodontidae)

Sardele świetliste to małe ryby z bocznie ściśniętym korpusem, dużą głową i bardzo dużym pyskiem. Długość ich ciała, w zależności od gatunku, wynosi od 2,5 do 25 cm świecące organy, które emitują zielone, niebieskie lub żółtawe światło, które powstaje w wyniku reakcje chemiczne występujące w komórkach fotocytarnych.

Świecące sardele (łac. Myctophidae)

Są szeroko rozpowszechnione w oceanach. Wiele gatunków myctophid ma ogromną liczbę. Myctophidae wraz z Photihthidae i Gonostomas stanowią do 90% populacji wszystkich znanych ryb głębinowych.

Gonostoma (łac. Gonostomatidae)

Życie tych nieuchwytnych przedstawicieli głębinowych fauna morska, starannie ukryta przed wzrokiem ciekawskich, dzięki czemu płynie na głębokości od 1000 do 6000 metrów. A ponieważ Ocean Światowy, według naukowców, był badany przez mniej niż 5%, ludzkość wciąż czeka na wiele niesamowitych odkryć, wśród nich być może pojawią się nowe rodzaje głębin świecąca ryba.

I z innymi, nie mniej interesującymi stworzeniami zamieszkującymi morskie głębiny zapoznasz się z tymi artykułami:

Bioluminescencja to zdolność żywych organizmów do świecenia. Opiera się na procesach chemicznych, w których uwolniona energia jest uwalniana w postaci światła. Bioluminescencja służy do przyciągania ofiar, partnerów, komunikacji, ostrzegania, kamuflażu lub odstraszania.

Naukowcy uważają, że bioluminescencja pojawiła się na etapie przejścia od beztlenowych do tlenowych form życia jako reakcja ochronna pradawnych bakterii w stosunku do „trucizny” - tlenu, który uwalniały rośliny zielone podczas fotosyntezy. Bioluminescencję można znaleźć w bakteriach, grzybach i dość szerokiej gamie przedstawicieli klasy zwierząt - od pierwotniaków po strunowce. Ale jest to szczególnie powszechne wśród skorupiaków, owadów i ryb.

Bakterie pomagają organizmom „wytwarzać” światło lub radzą sobie z tym zadaniem samemu. W tym przypadku światło może emitować zarówno całą powierzchnię ciała, jak i specjalne narządy – gruczoły, głównie pochodzenia skórnego. Te ostatnie występują u wielu zwierząt morskich, a wśród lądowych - u owadów, niektórych dżdżownic, stonóg itp.

robaczek świętojański

Być może najsłynniejszy z bioluminescencyjnych. rodzina świetlików ( Lampyridae) ma około 2000 gatunków. Największą różnorodność tych chrząszczy mogą pochwalić się w tropikach i subtropikach, ale na terytorium były ZSRR było tylko siedem rodzajów i około 20 gatunków tych owadów. Cóż, wcale nie potrzebują światła, aby „aby było dla nas światło ciemna noc”, Ale do komunikacji ze sobą, czy to wołania samców w poszukiwaniu kobiet, mimikra (w oświetleniu otoczenia, na przykład światło żarówki lub księżyc oświetlający trawę), ochrona terytorium, i tak dalej.

Świetlik zwyczajny / ©Flickr

Nocne światło

Noctiluca scintillans, czyli światło nocne, należy do gatunku tzw. bruzdnic. Czasami nazywane są również bruzdnicami ze względu na ich zdolność do fotosyntezy. W rzeczywistości większość z nich to wiciowce z rozwiniętą otoczką wewnątrzkomórkową. To właśnie bruzdnice są sprawcami słynnych „czerwonych przypływów”, zjawisk równie przerażających, co pięknych. Ale szczególnie wspaniałe jest oczywiście niebieskie „oświetlenie” lampek nocnych, które można obserwować nocą w wodach mórz, oceanów i jezior. Zarówno czerwony kolor, jak i niebieska poświata są spowodowane obfitością tych niesamowitych maleńkich organizmów w wodzie.

Woda oświetlona lampkami nocnymi / ©Flickr

Wędkarz

Ten niewinny gatunek żabnicy ma swoją nazwę oścista ryba otrzymane ze względu na wyjątkowo nieatrakcyjny wygląd. Sędzia dla siebie:

głębokie morze wędkarz/ ©Flickr

Diabły morskie mają „wadę zgryzu”, dlatego ich pysk jest stale otwarty, z którego wystają ostre kolczaste zęby. Ciało ryby jest zakryte duża ilość narośle, guzy i blaszki skórne. Nic dziwnego, że te morskie „quasimodo” wolą żyć dalej Wielka głębia- podobno więc ukrywają się przed wrogimi oczami. Ale poważnie, te ryby są bardzo interesujące. Od innych mieszkańców podwodny świat wyróżnia je między innymi część przednia płetwa grzbietowa, który znajduje się bezpośrednio nad ustami. Ta świetlista „latarka” jest potrzebna morskie diabły nie po to, by oświetlać im drogę, ale by przyciągnąć zdobycz.

komary grzybowe

Nie mniej zaskakujące są inne bioluminescencje - rodzaj komarów grzybowych z rodziny komarów grzybowych. Ten rodzaj był dawniej nazywany bolityfilia co oznacza „miłośnik grzybów”. Został przemianowany na Arachnocampa- "larwa pająka". Faktem jest, że larwa tego komara tka prawdziwe sieci. Larwy, które właśnie wykluły się na światło dzienne, mają tylko 3-5 mm długości, ale w końcowej fazie rozwoju dorastają do 3 cm.To właśnie w stadium larwalnym te komary spędzają bardzo dlatego też, aby nakarmić i przyciągnąć zdobycz, tkają coś w rodzaju jedwabnego gniazda na suficie jaskiń, zwisając z końców lepkich nici, które oświetlają ich własne ciała. Powszechne w jaskiniach i grotach w Australii i Nowej Zelandii.

Larwy komara grzybowego / ©Flickr

neonowy grzyb

Niestety ten cud natury to oszałamiająco piękny świecący grzyb. Chlorofos Mycena Nie znajdziesz go w naszej okolicy. Aby to zobaczyć, należy udać się do Japonii lub Brazylii. Tak, i tam będziesz musiał poczekać na porę deszczową, kiedy te niesamowite zielone grzyby pojawią się z dosłownie „płonących” zarodników.

Nie wiadomo, czy ten cud jest jadalny, czy nie. Jednak niewiele osób odważy się podać do stołu tak świetlisty talerz. Jeśli nadal zdecydujesz się na jej poszukiwanie, radzimy zajrzeć do podstawy pni drzew, obok opadłych lub ściętych gałęzi, stert liści lub po prostu na wilgotnej glebie.

Grzyby neonowe / ©Flickr

Olbrzymia kałamarnica

Jest to największa kałamarnica bioluminescencyjna ( Taningia danae) i chyba najbardziej piękny widok te zwierzęta w ogóle. Nauka zna okaz, którego długość wynosiła 2,3 m, a jego waga wynosiła około 161 kg! Jednak nie jest tak łatwo zobaczyć tego majestatycznego przystojnego mężczyznę: żyje na głębokości około 1000 m i znajduje się w wodach tropikalnych i subtropikalnych. Pomimo piękna Taningia danae- agresywny drapieżnik. Przed rzuceniem się na ofiarę kałamarnica emituje krótkie błyski światła za pomocą specjalne organy znajduje się na mackach. Do czego służą te flesze? Oczywiście nie po to, żeby „ostrzegać” ofiarę. Naukowcy uważają, że są potrzebne albo do oślepienia mieszkańcy głębin morskich lub w celu oszacowania odległości do celu. A kolorowe przedstawienie pomaga zwierzęciu uwieść samicę.

Gigantyczna kałamarnica bioluminescencyjna / ©Flickr