Bioluminescencja jest naturalną emisją światła przez organizmy żywe. To światło powstaje w wyniku reakcji chemicznej zachodzącej w komórki organizmów bioluminescencyjnych. W większości przypadków reakcje z udziałem pigmentu lucyferyny, enzymu lucyferazy i tlenu są odpowiedzialne za emisję światła. Niektóre organizmy mają wyspecjalizowane gruczoły lub narządy zwane fotoforami, które wytwarzają światło. Fotofory zawierają chemikalia generujące światło lub czasem bakterie emitujące światło. Wiele organizmów jest zdolnych do bioluminescencji, w tym niektóre rodzaje grzyby, zwierzęta morskie, niektóre owadyi kilka bakteria.
W przyrodzie istnieje wiele zastosowań bioluminescencji. Niektóre organizmy używają go jako mechanizm obronny zaskakiwać lub odwracać uwagę drapieżników. Emisja światła służy również jako sposób kamuflażu dla niektórych zwierząt i jako sposób na zwiększenie widoczności potencjalnych drapieżników. Inne organizmy wykorzystują bioluminescencję, aby przyciągnąć partnerów, zwabić potencjalną ofiarę lub jako środek komunikacji.
Bioluminescencję obserwuje się wśród wielu organizmów morskich. Obejmuje to meduzę, skorupiaki, glony, ryby i bakterie. Kolor światła emitowanego przez organizm morski jest najczęściej niebieski lub zielony, aw niektórych przypadkach czerwony. Wśród zwierząt zamieszkujących ziemię bioluminescencja występuje w bezkręgowce takie jak owady (świetliki, świecące robaki, krocionogi), larwy owadów, robaki, i pająki. Poniżej znajdują się przykłady organizmów lądowych i morskich, które są bioluminescencyjne.
Meduzy mają zdolność emitowania niebieskiego lub zielonego światła. Wiele różnych gatunków wykorzystuje bioluminescencję przede wszystkim do celów obronnych. Emisja światła jest zwykle aktywowana przez dotyk, co zaskakuje drapieżników. Światło sprawia, że drapieżniki są bardziej widoczne i mogą przyciągać inne organizmy żerujące na drapieżnikach meduz. Wiadomo, że żelki grzebieniowe wydzielają luminescencyjny atrament, który odwraca uwagę drapieżników, zapewniając czas na ucieczkę galaretki grzebieniowej. Ponadto meduzy używają bioluminescencji, aby ostrzec inne organizmy, że dany obszar jest zajęty.
Czarna ważka to potwornie wyglądające, bezskalowe ryby z bardzo ostrymi zębami przypominającymi kły. Zazwyczaj znajdują się w głębokim morzu siedliska wodne. Ryby te mają wyspecjalizowane narządy zwane fotoforami, które wytwarzają światło. Małe fotofory znajdują się wzdłuż jego ciała, a większe fotofory znajdują się pod oczami i w strukturze, która zwisa pod szczęką zwaną brzaną. Dragonfish używa świecącego brzana, aby zwabiać ryby i inne ofiary. Oprócz produkcji niebiesko-zielonego światła, ważki są również w stanie emitować czerwone światło. Czerwone światło pomaga smokowi zlokalizować zdobycz w ciemności.
Dinoflagellaty są rodzajem jednokomórkowym glony znany jako algi ogniste. Występują w środowisku morskim i słodkowodnym. Niektóre dinoflagellaty są zdolne do bioluminescencji ze względu na wytwarzanie związków chemicznych, które wytwarzają światło podczas ich reakcji. Bioluminescencja jest wyzwalana przez kontakt z innymi organizmami, przedmiotami lub przez ruch powierzchni fal. Spadki temperatury mogą również powodować świecenie niektórych dinoflagellatów. Dinoflagellaty wykorzystują bioluminescencję, aby odeprzeć byłyby drapieżnikami. Kiedy te organizmy się zapalą, nadają wodzie piękny niebieski, świecący odcień.
Żabnica to dziwnie wyglądające ryby głębinowe z ostrymi zębami. Z grzbietowego kręgosłupa kobiet wystaje cebula miąższu, która zawiera fotofory (gruczoły lub narządy wytwarzające światło). Ten dodatek przypomina wędkę i przynętę wiszącą nad pyskiem zwierzęcia. Świecąca żarówka zapala się i przyciąga ofiarę w ciemności środowisko wodne do dużego otwartego ujścia żabnicy. Przynęta służy również jako środek do przyciągania samców żabnicy. Bioluminescencja obserwowana u żabnicy wynika z obecności bioluminescencji bakteria. Bakterie te znajdują się w świecącej żarówce i wytwarzają substancje chemiczne niezbędne do emitowania światła. W tym wzajemna symbiotyczna relacjabakterie otrzymują ochronę oraz miejsce do życia i rozwoju. Żabnica korzysta z tego związku, zdobywając sposób na przyciągnięcie pokarmu.
Świetliki to skrzydlate chrząszcze z narządami produkującymi światło zlokalizowanymi na brzuchu. Światło powstaje w wyniku reakcji chemicznej lucyferyny z tlenem, wapniem, ATP i bioluminescencyjnym enzymem lucyferazą w narządzie lekkim. Bioluminescencja u świetlików służy kilku celom. U dorosłych jest to przede wszystkim sposób na przyciągnięcie partnerów i zwabienie ofiary. Migające wzory świetlne są używane do identyfikacji członków tego samego gatunku i do odróżnienia męskich świetlików od żeńskich świetlików. W larwach świetlika świecące światło stanowi ostrzeżenie dla drapieżników, aby ich nie zjadały, ponieważ zawierają niesmaczne toksyczne chemikalia. Niektóre świetliki są w stanie zsynchronizować emisję światła w zjawisku znanym jako jednoczesna bioluminescencja.
ZA Świetlik nie jest wcale robakiem, ale larwy różnych grup owadów lub dorosłych samic przypominających larwy. Dorosłe samice jarzeniowe nie mają skrzydeł, ale mają narządy wytwarzające światło wzdłuż ich klatki piersiowej i brzucha. Podobnie jak świetliki, robaki jarzeniowe wykorzystują chemiczną bioluminescencję, aby przyciągnąć partnerów i zwabić zdobycz. Świecące robaki wytwarzają i wiszą zawieszone na długich jedwabistych włóknach pokrytych lepką substancją. Emitują światło, aby przyciągnąć ofiarę, taką jak robaki, które zostają uwięzione w lepkich włóknach. Świecące larwy robaków emitują światło, aby ostrzec drapieżników, że są toksyczne i że nie będą dobrym posiłkiem.
Bioluminescencyjne grzyby emitują zielone świecące światło. Szacuje się, że istnieje ponad 70 gatunków grzybów bioluminescencyjnych. Naukowcy uważają, że grzyby, takie jak grzyby, świecą, aby się przyciągnąć owady. Owady są przyciągane do grzybów i czołgają się po nich, podnosząc zarodniki. Zarodniki rozprzestrzeniają się, gdy owad opuszcza grzyb i podróżuje w inne miejsca. Bioluminescencja u grzybów jest kontrolowana przez zegar dobowy, który jest regulowany przez temperaturę. Gdy temperatura spada, gdy zachodzi słońce, grzyby zaczynają świecić i są dobrze widoczne dla owadów w ciemności.
Istnieje wiele gatunków bioluminescencyjnych kałamarnica które tworzą swój dom na głębokim morzu. Te głowonogi zawierają fotofory wytwarzające światło na dużych częściach ciała. Umożliwia to kałamarnicy emitowanie niebieskiego lub zielonego światła na całej długości ciała. Inne gatunki wykorzystują bakterie symbiotyczne do wytwarzania światła.
Kałamarnice wykorzystują bioluminescencję, aby przyciągnąć ofiarę, migrując na powierzchnię wód pod osłoną nocy. Bioluminescencja jest również stosowana jako rodzaj mechanizmu obronnego znanego jako przeciwoświetlenie. Kałamarnice emitują światło w celu kamuflażu przed drapieżnikami, które zwykle polują za pomocą odmian światła w celu wykrycia ofiary. Ze względu na bioluminescencję kałamarnica nie rzuca cienia w świetle księżyca, co utrudnia drapieżnikom ich wykrycie.
Podczas gdy powszechne w innych głowonogach, takich jak kałamarnica, bioluminescencja zwykle nie występuje ośmiornice. Ośmiornica bioluminescencyjna jest stworzeniem głębinowym z narządami wytwarzającymi światło zwanymi fotoforami na mackach. Światło jest emitowane z narządów przypominających przyssawki. Niebiesko-zielone światło służy do przyciągania zdobyczy i potencjalnych partnerów. Światło jest również mechanizm obronny używany do zaskoczenia drapieżników, zapewniając czas na ucieczkę ośmiornicy.
Salps są zwierzętami morskimi, które przypominają meduzę, ale tak naprawdę są struny lub zwierzęta z akordem nerwu grzbietowego. Te małe swobodnie pływające zwierzęta w kształcie beczki dryfują indywidualnie w oceanie lub tworzą kolonie o długości kilku stóp. Salps to karmniki filtracyjne, które żywią się przede wszystkim fitoplankton, takie jak okrzemki i dinoflagellaty. Odgrywają one ważną rolę w ekosystemach morskich, kontrolując zakwity fitoplanktonu. Niektóre gatunki salp są bioluminescencyjne i wykorzystują światło do komunikowania się między osobnikami, gdy są połączone w rozległe łańcuchy. Poszczególne salpsy również wykorzystują bioluminescencję, aby przyciągnąć ofiarę i potencjalnych partnerów.