Bioluminiscencija

Svitac koji leti i svetli, Photinus pyralis
Ženka svica, Lampyris noctiluca

Bioluminiscencija je stvaranje i emitovanje svetlosti od strane živih organizama. Svetlost koja je nastala u hemijskoj reakciji i poznata je kod nekih algi, bakterija, gljiva i životinja. Ovaj način života ima svoje prednosti i mane, jer svojim svetlom organizmi mogu privući plen, a u isto vreme mogu privući i predatora. Glavni cilj bioluminiscencije je kamuflaža, kao i prilagođavanje bentosnih vrsta na njihov način života.

IstorijaUredi

Francuski farmakologist Rafael Dubua počinje ran rad na bioluminiscenciji.[1]

Pre razvitka bezbedonosnih lampi za upotrebu u rudnicima uglja, sušene riblje kože su korišćene prvenstveno u Britaniji, a kasnije i po celoj Evropi kao slab izvor svetlosti.[2][3]

Hemijski procesiUredi

Jedinjenje, koje reemituje svetlost, naziva se luciferin, a enzim koji katalizuje njegovu oksidaciju je luciferaza, ali to su opšti nazivi koji podrazumevaju različite molekule kod različitih organizama. Luminiscencija nastaje biohemijskom reakcijom, koju katalizuje enzim i ona je pod kontrolom endogenog ritma koji se indikuje svetlosnim stimulisom, a održava se duže vreme pod konstantim uslovima. Bioluminiscencija nastaje hemijskim reakcijama u fotocitama, specijalnim ćelijama koje se obično nalaze u organima zvanim fotofore (organi koji proizvode svetlost). Luciferin oslobađa energiju u vidu hladne svetlosti koja je, uglavnom, svetlozelena, ali neke životinje emituju zelenu, žutu, a ponekad i crvenu svetlost.

Kod morske alge Gonyaulax polyedra, luciferin je jedan otvoreni lanac tetrapirola, koji je vezan za protein. U toplim morima, talasanje vode izaziva luminiscenciju populacije algi, kojih ima u veoma velikom broju i to predstavlja poznati atraktivni prizor noćnog svetljenja. Na mrtvim ribama i komadima mesa katkada se nasele svetleće bakterije koje imaju sposobnost svetljenja. I svetljenje nekih životinja potiče od bakterija koje žive simbiotski u posebnim životinjskim organima. Ipak, postoje i životinje koje, uz pomoć posebnih organa, imaju sposobnost stvaranja svetlosti. Ti organi mogu biti:

  • prosti fotociti koji su raspoređene po telu bez reda (hidroza, Obelia),
  • složene fotofore sa sočivima i filterima (ribe i lignje) i
  • neke vrste (ribe-fenjeruše, ribe-pecačice i neke lignje) koje u specijalnim organima gaje simbiotske, bioluminiscentne bakterije koje proizvode svetlost, a za uzvrat, od domaćina dobijaju hranljive materije i bezbedno mesto za život.

Mnoge životinje koriste svetlost kako bi došle u dodir sa jedinkama iste vrste ili kako bi privukle plen. Ova pojava češća je kod batipelagijskih vrsta (vrste koje žive u dubini mora) i svetlost, uglavnom, stvaraju kožni organi - fotofore. Postoje vrste kod kojih svetlost ne potiče od same životinje, npr. neke ribe mogu da izbace svetleće oblake i time zbune napadača dok se one spasavaju begom.

Razlikujemo tri vrste primene svetla i to kod:

  1. predatora (npr. ribe- pecačice iz roda Linophryne imaju mamac koji im je smešten na glavi, osvetljen pomoću bakterija i time one privlače plen do svojih usta),
  2. plena (npr. neke ribe, kao što su Gonostomatidae, imaju organe kod kojih se, stvorena svetlost, usmerava nadole stapajući se sa svetlošću s neba i ti organi imaju ulogu da sakriju životinju od predatora) i
  3. privlačenja partnera (npr. prepoznavanje i slanje signala koji pozivaju potencijalne partnere u funkciji razmnožavanja).

Obrasci emisije svetlosti, od strane nekih živih organizama, imaju značaj u taksonomiji. U svetu ima nekoliko hiljada rodova svitaca, a mogu se razlikovati po učestalosti, intenzitetu, boji i obliku zraka svetlosti. Intenzitet te svetlosti može biti duži ili kraći, stalni ili promenljiv.

Bioluminiscencija kod svitaca, koji pripadaju familiji Lampyridae, je jedna od najpoznatijih vizuelnih komunikacija na kopnu. U želji da lociraju i privuku partnera, svaka vrsta ima svoj obrazac i metod luminiscencije. Mužjaci, u svom noćnom letu, emituju specijsko specifični obrazac treperenja čiji su broj i stopa treptaja, kao i trajanje signala ključni za prepoznavanje partnera. Zbog kašnjenja i dužine odgovora ženke, mužjak nekoliko puta ponavlja svoj signal u redovnim intervalima sve dok ne dobije odgovor od strane ženke svoje vrste. Nakon lociranja partnerke, on nastavlja sa treperenjem i leti prema signalu koji mu šalje ženka koja se nalazi na biljkama ili na kamenju. NJen signal kasni oko 1 sekunde i nakon „dijaloga razmene svetlosnih signala dolazi do parenja.

U povoljnim uslovima, Dinophyta se namnoži u velikom broju, te voda na površini postaje crvena i ta pojava poznata je pod nazivom „crvena plima. Kod različitih organizama, bioluminiscencija ima različite zadatke i efekte. U životnom staništu bentosnih organizama, plen je teško pronaći. U slučaju da se plen pojavi, bitno je da predator što pre reaguje i da ga, uz pomoć bioluiminiscencije, privuče. Kod nekih kopnenih organizama, bioluminiscencija ima veliki značaj u oglašavanju partnera koji su u potrazi potencijalne partnerke, dok se kod nekih vrsta ova pojava javlja radi izbegavanja predatora.

Vidi jošUredi

ReferenceUredi

  1. Poisson, Jacques (April 2010). "Raphaël Dubois, from pharmacy to bioluminescence". Rev Hist Pharm (Paris) (in French) (France) 58 (365): 51–56. ISSN 0035-2349. PMID 20533808. 
  2. E. Thomas & Williams Ltd. "Original Types of Miners' Flame Safety Lamps". Welshminerslamps.com. http://www.welshminerslamps.com/info_lamp_history.shtml. Pristupljeno 13. 3. 2013.. 
  3. Smiles, Samuel (1968) [1862]. Lives of the Engineers. Volume III (George and Robert Stephenson). London: David & Charles/John Murray. str. 107. ISBN 0-7153-4281-9. 

LiteraturaUredi

  • Nešković M., Konjević R., Ćulafić LJ., Fiziologija biljaka, NNK-International, Beograd 2003.
  • Dietrich von Denffer, Hubert Ziegler, Botanika-morfologija i fiziologija, Školska knjiga, Zagreb 1988.
  • Blaženčić J., Sistematika algi 2000.
  • dinophyta.blogspot.com