Lumina vie: Fiinţe Bioluminiscente

Lasă un comentariu

27 Aprilie 2012 de biancaisabella

Faptul că făpturile vii produc lumină a fost privit dintotdeauna cu uimire – de către om, desigur, numai el are această capacitate de a se minuna. Lumina era o însuşire a Soarelui, unul dintre marile şi tulburătoarele mistere ale firii: făcea plantele să crească, iar de pe urma plantelor, direct sau indirect, trăia cam tot ce era viu pe Pământ.

Faptul că şi formele de viaţă, ele însele, pot „da” lumină, e o însuşire adânc tulburătoare a vieţii de pe Pământ: chiar şi azi, când se cunoaşte, în mare, mecanismul biochimic al fenomenului bioluminiscenţei, ea tot tulburătoare rămâne, iar enigmele ei biochimice sunt departe de a fi lămurite.

De licurici a auzit toată lumea, dar bioluminiscenţa nu e limitată la ei. Multe forme de viaţă sunt în stare de această performanţă adaptativă: microorganisme precum v bacteriile şi dinoflagelatele; peşti, insecte, moluşte, meduze, dar şi ciuperci – în toate aceste grupuri se găsesc specii care au ales să se descurce în faţa provocărilor evoluţiei, dezvoltându-şi acest uimitor mecanism. Câteodată, o vietate mai mare „pune la treabă” altele mai mici, pentru a-şi face rost de lumină: astfel, unii peşti produc chiar ei lumina vie, însă alţii au fotofori (organe luminoase) care adăpostesc bacterii specializate, iar acestea sunt cele care produc bioluminiscenţa de care se foloseşte peştele-gazdă.

Din ceea ce ştim până acum, substratul biochimic al bioluminiscenţei este, în linii mari, acelaşi la toate aceste forme de viaţă: o substanţă numită luciferină este oxidată (se combină cu oxigenul) reacţia fiind catalizată de o enzimă denumită luciferază, iar prin acestă întâlnire chimica se formează oxiluciferina, reacţia fiind însoţită de degajarea de energie sub formă de lumină. Reacţia e probabil mediată de anumite substanţe, numite co-factori, iar aici e posibil să existe diferenţe de la o specie la alta, diferenţe încă insuficient cunoscute. Fiecare specie are tipurile ei particulare de luciferină şi luciferază (motIv pentru care e mai corect să spunem luciferine şi luciferaze, deoarece ele sunt clase de substanţe înrudite, dar cu caracteristici uşor diferite de la o specie la alta).

Scopurile în care speciile de vieţuitoare bioluminiscente îşi folosesc lumina vie sunt diverse: unele – pentru apărare; altele pentru comunicare, pentru atragerea partenerilor de împerechere sau pentru a-şi găsi hrana.

La cele mai multe dintre speciile bioluminiscente, lumina produsă e albăstrie sau verzuie, dar există şi „excentrici” care emit o radiaţie roşie sau infraroşie – precum unele specii de peşti – sau lumină galbenă, ca viermele marin Tomopteris.

În lumea de „deasupra” – mediul terestru – există puţine specii bioluminiscente: insecte (cum sunt binecunoscuţii licurici de la noi – Lampyris noctiluca – şi alte câteva specii de gândaci înzestraţi cu organe luminoase) şi câteva specii de ciuperci, a căror lucire vagă, fantomatică, întrerupe întunericul adânc al pădurii.

Mediul marin, în schimb, e plin de făpturi bioluminiscente: se estimează că 90% dintre formele de viaţă care trăiesc în zonele abisale ale oceanului emit o formă sau alta de radiaţie luminoasă, care le ajută să se orienteze şi să comunice în bezna desăvîrşită care domneşte la marile adâncimi. Calmarii bioluminiscenţi îşi ameţesc prădătorii expulzând secreţii luminoase care produc surpriză şi confuzie. Unele specii de peşti-undiţari, care trăiesc la mari adâncimi, poartă organe luminoase care le servesc drept momeală pentru a atrage prada. Alţi peşti emit lumină pentru a-şi putea vedea prăzile – o adaptare care merge uneori foarte departe, ca în cazul în care peştele emite o lumină roşie (caz rar în lumea animalelor bioluminiscente) pentru a vedea alţi peşti, al căror corp reflectă această lumină roşie, fenomen care îi face vizibili pentru bine-adaptatul lor urmăritor; altminteri, aceste prăzi nu sunt deloc uşor de văzut, deoarece, la asemenea adîncimi, radiaţia roşie a spectrului luminos nu mai ajunge.

{youtube=http://youtu.be/9frgs8lUNac]

Nu toate organismele bioluminiscente sunt însă abisale; şi spre suprafaţă, marea cuprinde multe asemenea vieţuitoare, de la cele microscopice, unicelulare, ca Noctiluca scintillans, – care, adunându-se în concentraţii enorme în anumite zone, dă naştere fenomenului „mării de lapte”, cum au numit-o vechii navigatori, impresionaţi de strălucirea alb-albăstuie, lăptoasă, a apei pline de vietăţi luminoase -, până la meduze măricele, care îşi desfăşoară umbrelele străvezii, detaşându-se pe fondul întunecat al apei graţie strălucirii lor feerice.

Una dintre cele mai interesante proprietăţi ale luminii vii este faptul că ea e o lumină „rece”, generând o cantitate foarte mică de energie termică. Sistemul luciferină-luciferază este, astfel, unul foarte eficient, cu randament ridicat.

Fascinaţia faţă de bioluminiscenţă s-a extins din lumea naturaliştilor în cea a biochimiştilor, a geneticienilor, a microbiologilor şi a inginerilor, care imaginează tot felul de utilizări îndrăzneţe, mai mult ori mai puţin practice, ale fenomenului – de la noi metode de detectare a contaminării alimentelor cu bacterii, până la animale de companie bioluminiscente.

Cert este că oamenii de ştiinţă au reuşit deja să obţină, prin inginerie genetică, plante transgenice care produc lumină cu ajutorul sistemului luciferină-luciferază. În plantele de tutun au fost transferate gene (extrase de la o specie de licurici – Photinus pyralis) care codifică sinteza luciferazei. Udând plantele cu o soluţie ce conţine luciferină, are loc întâlnirea celor două substanţe în celulele plantei, care, astfel, produc lumină.

Cercetători mai imaginativi se gândesc chiar ce util ar fi să avem brazi de Crăciun transgenici, care ar putea lumina singuri, fără a mai fi nevoie de beculeţe, îndepărtând, astfel, pericolul incendiilor. Alţii, mai practici, s-au gândit deja la plante bioluminiscente care ar putea lumina străzile oraşelor, în viitor, fără consum de energie electrică.Şi le-au şi obţinut. Deşi , pentru moment, lumina vie dată de plantele astfel manipulate genetic e prea slabă pentru a putea fi utilizată cu succes pentru iluminatul stradal, reuşita arata că bioluminiscenţa poate fi, pentru om, mult mai mult decât un izvor de fascinaţie ştiinţifică şi încântare poetică: poate deveni o preţioasă sursă de inspiraţie pentru creaţia tehnologică, pentru ingineria viitorului.

Sursa: Descopera

Comment...

Completează mai jos detaliile despre tine sau dă clic pe un icon pentru autentificare:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s

%d blogeri au apreciat asta: