Bioluminestsents on valguse kiirgus, mida mõned elusolendid tekitavad teatud olukordades, et tagada nende ellujäämine. See on valgusallikas, mida peetakse külma reaktsiooniks, kuna see ei eralda mingit soojust.
See peaaegu maagiline nähtus on laialt levinud kõigil bioloogilistel tasanditel. Seda esineb peamiselt putukatel ja mereloomadel, näiteks tulukesed, plankton, ussid ja kalmaarid.
Suur osa bioluminestsentsi kiirgavatest liikidest elab meres, eriti sügavamal kui 200 meetrit, kohti, kuhu päikesekiirgus ei jõua ja valitseb täielik pimedus. Seetõttu sõltub 75% süvamereloomadest valguse kiirguse võimest.
Bioluminestsentsi taga olev keemiline protsess
Arvatakse, et võime toota valgust arenes evolutsiooniliselt umbes 150 miljonit aastat tagasi. Sellest hetkest alates võivad mõned liigid, eriti mereveed, toota valgust keemilise reaktsiooni kaudu.
Selle keemilise reaktsiooni üksikasjad sõltuvad palju selle läbiviijast.. Selle võib aga kokku võtta lutsiferiini - valgu, mis kiirgab valgust hapnikuga kokkupuutel - ja lutsiferaasi, katalüütilise ensüümi, oksüdeerimisel. Tulukärbeste kiirguv valgus on näide lutsiferiini ja lutsiferaasi vahelisest reaktsioonist.
Teine keemiline reaktsioon, mis võimaldab ka mõnel liigil valgust kiirgata, on ioonide, mitte ensüümide kaudu. See võimaldab kehal juhtida valguse heledust, et vabastada rohkem või vähem valke,seda kõike kontrollib loomade närvisüsteem vastusena välistele teguritele.
Bioluminestsentsi tüübid
Bioluminestsentsi on kolme peamist tüüpi: rakusisene, rakuväline ja see, mis tekib sümbiootilise seose tõttu bakteritega. Esimene on see, kus keemiline reaktsioon tekib täielikult bioluminestseeruvate loomade kehas., spetsiaalsete rakkude kaudu. Seda tüüpi bioluminestsents on iseloomulik erinevatele kalmaaridele ja dinoflagellaatidele.
Allikas: www.spotmydive.com
Rakuväline bioluminestsents on siis, kui lutsiferaasi ja lutsiferiini vaheline reaktsioon toimub väljaspool bioluminestseeruvat organismi. Mõlemat komponenti hoitakse erinevates näärmetes looma sees või peal. Hetkel, mil nad vajavad valguse kiirgust, eraldavad nad keemilise reaktsiooni läbiviimiseks aineid. Seda tüüpi bioluminestsents on levinud mõnedel koorikloomadel ja kuristiku peajalgsetel.
Bioluminestsents, mis tekib sümbioosi kaudu bakteritega, on loomariigis kõige levinum, eriti mereloomadel nagu molluskid, okasnahksed, kalad ja ussid. Bioluminestseeruvate loomade keha erinevates osades on paigutatud väikesed põied, mida tuntakse fotofooridena, kus nad hoiavad helendavaid baktereid, mis vajadusel aktiveeritakse või eritatakse.
Bioluminestsentsfunktsioonid
Bioluminestsentsil on loomariigis palju funktsioone. Kõik aitavad bioluminestseeruvatel liikidel ellu jääda, olgu nad siis paljunemine, toitmine või enda kaitsmine.
Kaitsesüsteemina on bioluminestsents äärmiselt tõhus: toodetud valgust kasutatakse kiskjate hirmutamiseks või segadusse ajamiseks. Seda tehakse välkude komplektiga. Mõned liigid eemaldavad tähelepanu juhtimiseks isegi bioluminestseeruvad jäsemed oma kehalt, et vältida nende ründamist elutähtsate organite vastu. Anomalopidae, laternfish perekond.
Mõned liigid kasutavad paarilise leidmiseks valgust. Isased kasutavad naiste huvi äratamiseks valgussignaale, emased aga saavad isastele reageerida muu valguse kiirgusega. Seda tehnikat kasutavad tulekärbsed paljunemiseks. Teine juhtum võib olla see, et kiirgava valguse heleduse intensiivsus näitab isase mehelikkust.
Samuti kasutatakse solvava meetodina bioluminestsentsi. Kõige ilmekam näide on liigid, kes kasutavad söödaks valgust, sest osa kalu köidab valgust ja kui nad on piisavalt lähedal, siis tarbitakse neid. Valgust saavad kiskjad kasutada ka süvamere paremaks nägemiseks.
