Мы используем файлы cookie.
Продолжая использовать сайт, вы даете свое согласие на работу с этими файлами.
Bioteknik
Bioluminiscens
Другие языки:

Bioluminiscens

Подписчиков: 0, рейтинг: 0
Kammaneten Bathocyroe fosteri.
Hona av vanlig lysmask, Lampyris noctiluca.

Bioluminiscens (ett hybridord som har sitt ursprung i grekiskans βιος (bios), "liv" och latinets lumen, "ljus") betecknar produktion och utsändande av ljus hos levande organismer och kan betraktas som en naturligt förekommande form av kemoluminiscens, där energin från en biokemisk reaktion avges i form av ljus. Bioluminiscenta organismer producerar dels ett pigment, luciferin, dels ett enzym, luciferas. Luciferinet oxideras av molekylärt syre (O2), eller i några fall av en reaktiv syreförening, och luciferaset katalyserar (d.v.s. möjliggör, eller åtminstone snabbar upp) denna reaktion. Ibland krävs förutom luciferas även kofaktorer som kalciumjoner (Ca2+), NADH eller ATP för att reaktionen skall kunna ske. Reaktionen kan ske antingen inom cellerna eller utanför dessa.

Bioluminicens förekommer hos många organismgrupper, exempelvis bakterier, svampar, radiolarier, dinoflagellater, nässeldjur, kammaneter, blötdjur (speciellt bläckfiskar), leddjur (speciellt lysräkor och insekter som lysmaskar), samt fiskar (huvudsakligen djuphavsfiskar). En del av de djur som uppvisar luminiscens har symbiotiska bioluminiscenta bakterier, ofta i speciella lysorgan, och producerar inte ljuset själva.

Egenskaper

Bioluminiscens är en typ av luminiscens, eller "kallt ljus" - mindre än 20% av "ljuset" är värmestrålning. Det skall inte förväxlas med fluorescens, fosforescens eller ljusbrytning.

Nittio procent av djuphavsorganismerna uppskattas vara bioluminiscenta på ett eller annat sätt. Huvuddelen av de havslevande organismernas emitterade ljus ligger i den blå till gröna delen av spektrumet, de våglängder som tränger längst genom havsvatten. Några arter fiskar i familjen Stomiidae producerar dock rött ljus och havsborstmaskar av släktet Tomopteris utsänder gult.

Men, om man bortser från haven, så är bioluminiscens ovanlig. Det mest bekanta exemplet är de skalbaggar som kallas lysmaskar och eldflugor, men även bland andra insekter (inklusive larver), ringmaskar, spindeldjur och till och med svampar har bioluminiscens konstaterats.

Vissa organismers bioluminscens är kraftigare (eller uppträder bara) nattetid och följer en dygnsrytm.

Funktion

a small shark lying belly-up, with a clear dark brown band around the throat
Den mörka halskragen hos en cigarrhaj tros fungera som lockbete.

Bioluminiscens fyller olika funktioner hos olika taxa (organismgrupper):

Euprymna berryi, en bläckfisk av ordningen Sepiolida, en av många tioarmade bläckfiskar med bioluminiscens - 63 av de tioarmade bläckfiskarnas 100 släkten innehåller bioluminiscenta arter.
Malacosteus niger, en av de få fiskar i havet som producerar rött ljus. (Skalan är i cm.)

Kamouflage

Hos vissa bläckfiskarter används bakterieluminiscens för att göra djurets undersida lika ljus som vattenytan ovanför när de ses underifrån. Dessa djur har ljuskänsliga organ som kontrollerar kontrasten för att skapa en optimal matchning som vanligen är skilda från de vävnader som innehåller de bioluminscenta bakterierna. Men hos en art, Euprymna scolopes, utgör bakterierna en del av det ljuskänsliga organet. Även fiskar uppvisar ett mönster hos ljusorganen sådant att undersidan är belyst, t.ex. många prickfiskar.

Mimikry

Bioluminiscens används som bete för att locka till sig byte av många djuphavsfiskar, som exempelvis djuphavsmarulk. En maskliknade flik med lysorgan sitter på ett "metspö" (egentligen första strålen i ryggfenan) på huvudet och genom att vifta med denna lockar den till sig byten inom räckhåll för den stora munnen.

Cigarrhajen, som i stor utsträckning livnär sig på att bita stycken ur större fiskar, har undersidan täckt av lysorgan med undantag för en mörk halskrage. Denna mörka fläck tros fungera som lockbete genom att den ser ut som silhuetten av en liten fisk för större rovfiskar nedanför.

Dinoflagellater, som är små plankton, använder möjligen bioluminiscens som försvar mot predatorer. De lyser upp när de störs (även av t.ex. ett årblad - se mareld) och gör på så sätt angriparen synlig för predatorer högre upp i näringskedjan.

En sydamerikansk kackerlacka, Lucihormetica luckae, använder bioluminscens för att likna giftiga skalbaggar av släktet Pyrophorus i försvarssyfte.

Attraktion av partner

Attraktion av partner meddelst bioluminiscens sker aktivt hos lysmaskar och eldflugor som använder periodiska blixtar under parningssäsongen.

I marina miljöer har bruk av bioluminiscens för att attrahera partners bara dokumenterats hos musselkräftor (för signalering på närhåll - feromoner kan användas för signalering på längre håll). Men, även hos andra organismer, t.ex. prickfiskar där vissa arter uppvisar könsdimorfism hos lysorganens placering, tros bioluminiscens spela roll.

Försvar

Vissa tioarmade bläckfiskar och små kräftdjur använder blandningar av bioluminiscenta kemikalier eller bakterier på samma sätt som många bläckfiskar använder bläck. Ett lysande moln stöts ut som distraherar eller avskräcker angriparen medan bläckfisken eller kräftdjuret smiter iväg.

Belysning

Många djuphavsfiskar, som exempelvis drakfiskartade fiskar, har lysorgan bakom ögonen för att lokalisera byten. Normalt är bioluminiscens i havet grön eller blå, men hos vissa av de drakfiskartade fiskarna inom familjen Stomiidae är ljuset rött, vilket hjälper dem att hitta byten med rött pigment - röd färg är annars osynlig i havsdjupen eftersom det röda ljuset är det som först försvinner med ökat vattendjup.

Bioluminiscenta organismer

Omphalotus nidiformis
Med ljuset tänt...
...och med ljuset släckt.
Eldfluga fotograferad med och utan blixt.
Epålettsvamp Panellus stipticus som finns i södra och mellersta Sverige och sällsynt längs kusten upp till Västerbotten.
Mareld orsakad av massvis av plankton, som Noctiluca.
Noctiluca scintillans, en bioluminescent dinoflagellat som orsakar mareld.

Alla celler producerar någon form av bioluminiscens inom det elektromagnetiska spektrumet, men för det mesta är det inte synligt eller märkbart för blotta ögat. Varje organisms bioluminiscens är unik vad gäller våglängd, varaktighet, timing och regelbundenhet. Nedan följer en ofullständig lista över organismer som har konstaterats vara synbart bioluminscenta.

Landlevande organismer

Djur:

Svampar:

Sötvattenslevande organismer

Det finns bara en känd bioluminiscent art som lever i sötvatten.

Marina vertebrater

Marina evertebrater

Mikroorganismer

Bioluminiscens i mytologi

Enligt Ramayana skall det finnas en bioluminiscent blomväxt i Himalaya kallad Sanjeevani booti (livgivande ört). Det finns en växt som kallas "Sanjeevani booti" av lokalbefolkningen, men det är en mosslummer (Selaginella bryopteris) och den är inte bioluminiscent (inga bioluminiscenta växter är kända).

Se även

Se på Scholia Scholia har publikationer om Bioluminiscens

Källor

  • Haddock, Steven H. D.; Moline, Mark A.; Case, James F. (2010) Bioluminescence in the Sea, Annual Review of Marine Science, vol. 2, sid. 443-493 (DOI: 10.1146/annurev-marine-120308-081028).
  • Herring, P.J; Widder, E.A. (2001) Bioluminescense i Steele, J.H., Thorpe, S.A. and Turekian, K.K. editors,Encyclopedia of Ocean Sciences, ISBN 978-0-12-227430-5.
Ljuskällor
Koncept Crystal128-ktip.svg
Svartkroppsstrålning
Luminiscens
Gasurladdningslampa
Högintensiv gasurladdningslampa
Förbränning
Övrigt

Новое сообщение