BIOLUMINISCENCIJA

Dr Ana Paunović

Životinje koje svetle

Magija svetlosti u slanom

U svetu prirode postoje mnoge neobične pojave koje oduševljavaju ljude svojom lepotom i misterioznošću. Jedna od najfascinantnijih među njima je bioluminiscencija - prirodni fenomen gde organizmi proizvode sopstvenu svetlost. Ovaj se proces može posmatrati kod različitih stvorenja, od mikroskopskih organizama do velikih morskih bića, i predstavlja jedno od najiznenađujućih prilagodljivih svojstava života u dubinama okeana i na kopnu. Čak neverovatnih 76% životinja koje nastanjuju okeane mogu da emituju svetlost.

Bioluminiscencija je „biološki signal“ i ima važnu ulogu u prehrani i razmnožavanju mnogih vrsta. Jedini primer bioluminiscencije kod slatkovodne životinje javlja se kod puža nalik školjki, Latia neritoides, koji je endemski za potoke Novog Zelanda. On izlučuje sjajnu sluz kada je uznemiren.
Bioluminiscencija je proces u kojem organizmi proizvode svetlost kao rezultat hemijskih reakcija unutar svojih tela. Postoji nekoliko mehanizama koji omogućavaju organizmima da proizvode svetlost. Jedan od najčešćih mehanizama je reakcija između enzima luciferaze i supstrata luciferina. Osnova ovog fenomena su fotoproteini, posebni proteini koji reaguju s kiseonikom i luciferinom, što dovodi do emitovanja svetlosti. Ovi enzimi i supstrati variraju u različitim organizmima, što rezultira različitim bojama i intenzitetom svetlosti. Ta svetlost može biti plava, zelena, crvena, žuta pa čak i ljubičasta, zavisno od vrste organizma koji je proizvodi.

Morska svetlost na kilometre

Jedan od najpoznatijih primera bioluminiscencije je svetlost koju emituju neke vrste morskih organizama. Morski svet obiluje raznolikošću organizama koji koriste bioluminiscenciju Dinoflagelati (Dinoflagellata) su brojni jednoćelijski vodeni organizmi koji nose dva različita biča i imaju karakteristike biljaka i životinja. Većina ih živi u moru, iako neki žive u slatkovodnim staništima. Ova grupa je važan sastavni deo fitoplanktona u svim, osim hladnijim morima, i predstavlja važnu kariku u prehrambenom lancu. Dinoflagelati proizvode neku od bioluminiscencije koja se ponekad može videti u moru. One emituju blistave plave ili zelene svetlosne signale. Stotine hiljada ovih malih organizama odjednom stvara svetlucanje, stvarajući nestvarni sjaj koji se proteže na kilometre. Ovaj očaravajući prizor poznat je kao morska svetlost, a često se može posmatrati uz obalu tokom noćnih sati, plovidbe, ili tokom noćnog plivanja i ronjenja. Mana ove svetlosti je što ona privlači druge organizme, kao što su ribe, koje se hrane dinoflagelatama.

Bioluminiscencija nije samo igra svetlosti na površini već se proteže i duboko u tajanstvene dubine okeana. U mračnim prostranstvima okeana, mnogi morski organizmi koriste bioluminiscenciju za komunikaciju, privlačenje partnera, zaštitu od predatora i lov na plen. Na primer, neke lignje, neke meduze, pa čak i hobotnice, koje većinom imaju gotovo prozirna tela, koriste ovu sposobnost da bi se zaštitili od predatora, stvarajući iznenađujuće svetlosne uzorke koji zbunjuju napadače. Drugi koriste svoju svetlost da bi privukli partnere tokom parenja, stvarajući neobične svetlosne emisije koje služe kao svojevrsni jezički znaci za komunikaciju.

Bioluminiscencija se javlja kod mnogih vrsta riba koje žive u mračnim i dubokim vodama okeana, gde ima veoma malo prirodnog svetla. Postoji nekoliko načina na koje ribe proizvode svetlost. Neke vrste imaju posebne fotoorgane sa svojim svetlosnim bakljama, dok druge koriste bioluminiscentne bakterije koje žive u njihovim telima, pružajući im sposobnost emitovanja svetlosti. Riblji svetlosni efekti mogu biti različitih boja, uključujući plavu, zelenu, crvenu, žutu i ljubičastu. Do sada je poznato preko 1.500 vrsta riba koje mogu da emituju svetlost. Neki proizvode stalnu svetlost, dok drugi proizvode treptave ili pulsirajuće svetlosne signale. Ova raznolikost omogućava ribama da se kamufliraju, privuku partnere ili uplaše potencijalne grabljivce.
Svetleća raža (Electrolux addisoni) ima posebne svetlosne organe na svom telu, koji joj pomažu da se kamuflira i izbegne predatora. Dubokomorski barakuda (Arctozenus risso) je mala riba koja ima svetlosne organe duž tela, što joj omogućava da emituje svetlost i privuče plen u mraku okeana. Ajkula Isistius brasiliensis je mala ajkula koja je poznata po svojoj sposobnosti bioluminiscencije. Ova vrsta ajkule je endemična za tople i umereno tople vode u različitim delovima sveta, uključujući Atlantski, Indijski i Tihi okean. Poseduje specijalizovane svetlosne organe ispod očiju i na stomaku. Kada se ovi svetlosni organi aktiviraju, ajkula može da proizvede plavu svetlost. Svetleća ajkula koristi svoju sposobnost bioluminiscencije za različite svrhe. Pretpostavlja se da se svetlucanje koristi za privlačenje plena, komunikaciju s drugim jedinkama svoje vrste, kao i za kamuflažu da bi se izbegli predatori.

Svici i pečurke u tami

Bioluminiscencija je prisutna i kod nekih kopnenih organizama. Svici su insekti koji emituju svetlost iz svojih zadnjih segmenata tela. Svetlost koju proizvode svici obično je zelena, ali može biti i žuta ili crvena, u zavisnosti od vrste. Svaki svitac ima svoj jedinstveni ritam paljenja i gašenja svetla, koji koristi za komunikaciju sa drugim jedinkama iste vrste. To je posebno vidljivo tokom letnjih noći kada svitci lete iznad trave i koriste svoje svetlo da pronađu partnere za parenje. Mužjaci i ženke razmenjuju svetlosne signale da bi privukli pažnju i pronašli odgovarajuće partnere. Svici koriste svoju svetlost i kao odbrambeni mehanizam, upozoravajući potencijalne predatore da su otrovni ili nepoželjni za konzumaciju.
Pored životinja, bioluminiscencija se javlja i kod nekih gljiva i biljaka. Na primer, neke vrste gljiva emituju svetlost u mraku. Smatra se da ovaj fenomen ima ulogu u privlačenju insekata koji pomažu rasprostiranju spora gljive. Osim toga, neke biljke, kao što su noćne cvetnice, takođe emituju blagu svetlost da bi privukle noćne oprašivače, poput leptira ili noćnih insekata.
Bioluminiscencija pomaže u privlačenju partnera, privlačenju plena, odbijanju predatora i komunikaciji unutar vrsta. Takođe, bioluminiscencija je značajna za različita naučna istraživanja, kao što su proučavanje genetskih mehanizama koji su odgovorni za proizvodnju svetlosti i razvoj novih tehnologija u medicini i ekologiji. Proučavanje ovih prirodnih svetlosnih fenomena pomaže nam da bolje razumemo osnove hemijskih reakcija, evolucionih prilagođavanja organizama i mogućnosti primene u industriji, poput senzora osetljivih na svetlost ili novih metoda snimanja.
Bioluminiscencija nas podseća na važnost očuvanja bioraznolikosti i činjenicu da čak i najmanji organizmi imaju ključnu ulogu u održavanju ravnoteže prirodnih ekosistema. Međutim, u poslednje vreme, porast ekoloških problema, kao što su zagađenje okeana i klimatske promene, prete ovom fenomenu. Gubitak staništa, promene temperature i svetlosno zagađenje ugrožavaju mnoge organizme koji zavise od bioluminiscencije za svoje preživljavanje.

Dr Ana Paunović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"