Биолюминесценция

Omphalotus nidiformis

Океаны

Биолюминесценция - это в основном морское явление.

"Это преобладающий источник света в самой большой части обитаемого объема земли, в глубоком океане". Напротив, биолюминесценция в пресной воде, даже на Байкале, по сути, отсутствует (за редким исключением)".

Биолюминесценция встречается в море на всех уровнях: планктонических, пелагических и бентических организмов. Некоторые планктонические группы, такие как динофлагеллаты и ктенофоры (желе для расчесывания), используют его в большинстве видов. Большинство глубоководных морских организмов в той или иной форме используют биолюминесценцию. Обычно морское светоизлучение относится к синему и зеленому световому спектру - длинам волн, которые легче всего пропускаются через морскую воду.

Функции биолюминесценции

Список см. на веб-странице "Биолум".

Камуфляж против подсветки

В некоторых видах кальмаров бактериальная биолюминесценция используется для противопоказаний, поэтому животное соответствует верхнему свету окружающей среды, который виден снизу. У этих животных световые органы контролируют контрастность этого освещения для создания оптимального соответствия. Обычно эти световые органы отделены от ткани, содержащей биолюминесцентные бактерии.

Достопримечательность

Биолюминесценция используется как приманка для привлечения добычи несколькими глубоководными рыбами, такими как рыбка-рыба. Висящая на голове рыба приманка притягивает к себе мелких животных в пределах поразительного расстояния. Однако некоторые рыбы используют небиолюминесцентную приманку.

Для маскировки акула-куксурка использует биолюминесценцию, но маленькое пятнышко на ее днище остается темным и появляется как маленькая рыба крупным хищным рыбам, таким как тунец и скумбрия, плывущим под ним. Когда эти рыбы пытаются съесть "маленькую рыбу", их укусила акула, которая выталкивает из своих хозяев маленькие круглые "кусочки печенья" в форме кусочков плоти.

У динофлагеллатов интересный поворот в этом механизме. Когда хищник планктона чувствует движение в воде, динофлагеллаты люминесценции. Это, в свою очередь, привлекает еще более крупных хищников, которые потребляют потенциального хищника динофлагеллата.

Привлечение товарищей является важной функцией биолюминесценции. Это наблюдается у светлячков, которые используют периодическое мигание в животе, чтобы привлечь матов в брачный сезон. В морской среде это хорошо документировано только у некоторых мелких остракодовых ракообразных, но может быть довольно распространено.

Отталкивание

Некоторые кальмары и мелкие ракообразные используют биолюминесценцию, как и многие кальмары используют чернила. Облако свечения изгнается, сбивая с толку или отталкивая потенциального хищника, в то время как кальмар или ракообразный убегает в безопасное место. У каждого вида светлячков есть личинки, которые светятся, чтобы отпугнуть хищников.

личинка светлячка


Женщина Lampyris noctiluca, обыкновенный светлячок.

Биотехнология

Биолюминесцентные организмы являются мишенью для многих областей исследований. Люциферазы широко используются в области генной инженерии. Они также используются в биомедицинских исследованиях, чтобы дать некоторым клеткам видимые этикетки. Люциферин можно добавлять в молекулы и клетки, чтобы сделать их видимыми под микроскопом. "Этот рынок сейчас стоит около 20 миллиардов фунтов стерлингов. Если вы пойдете в больницу и сделаете анализ крови, который измеряет вирусные белки, раковые белки, гормоны, витамины, бактериальные белки, лекарства, то почти наверняка воспользуетесь этой методикой".

Структура фотофоров - светообразующих органов в биолюминесцентных организмах - в настоящее время исследуется промышленными дизайнерами.

Художественная визуализация биолюминесцентного антарктического криля

биолюминесцентные организмы

Это список организмов с видимой биолюминесценцией:

Наземные организмы

Животные:

• Артроподы
• светлячки
• жуки-кликеры
• светлячки
• железнодорожные черви
• некоторые мицетофилидные мухи
• некоторые сороконожки, такие как Геофил карпофаг.
• некоторые многоножки, такие как Мотиксия.
• наземный моллюск (тропическая наземная улитка)
• квантульные стриаты
• Аннелидс
• Грибы - всего 71 вид биолюминесцентных, в том числе виды Armillaria, Omphalotus, Mycena, Gerronema, Pleurotus.
• Грибы (см. Фоксфайр)
• Гриб Джек О'Фонарь (Omphalotus olearius)
• призрачный грибок (Omphalotus nidiformis)
• медовый гриб
• Панеллус Стикус

Рыба

• Англичанка
• Акула-кукловод
• Рыба-фонарик
• угорь гриффинов
• Фонарик
• морской питомник
• мичманская рыба
• Сосновая рыба
• Гадюка

Светлячки

Несмотря на свое название, светлячки на самом деле являются жуками, которые используют ферментативную реакцию, включающую химическое соединение, называемое люциферин, для получения своего типичного зеленого мигающего света. Наряду с возможным предупреждением хищников об их токсичности, считается, что основная цель их мигающего живота заключается в привлечении матов.

Морские беспозвоночные

• многие Книдария
• Морские загоны
• кораллы
• Aequorea victoria, медуза...
• некоторые ктенофоры или "желе для расчесывания".
• некоторые иглокожие (например, Офиурида)
• некоторые ракообразные
• остракоды
• копеподы
• криль
• два вида хаетогнатов
• некоторые моллюски
• одни моллюски и другие двустворчатые моллюски
• некоторые нудибраны, морские пули
• Октоподы
• Болитэнидэ
• приказывать Тейтида
• колоссальный кальмар
• Mastigoteuthidae
• Sepiolidae
• Игристый кальмар Энопа
• вампирский кальмар

Микроорганизмы

• Динофлагеллаты (например, сцинтилляты Noctiluca, Pyrodimium bahamense).
• Vibrionaceae (например, Vibrio fischeri, Vibrio harveyi, Vibrio phosphoreum)
• Члены семейства морских бактерий Shewanellaceae, Shewanella hanedai и Shewanella woodyi имеют биолюминесценцию.