Ugye tudjátok, hogy ki az a Lucifer?  És azt is tudjátok mit jelent a neve? Nos a név a lucis (fény) + fero (hozni) latin szavak összetételéből áll. A Fényhozó!

forrás: pixabay.com

Számunkra a későbbiekben fontos lesz tudni ezt a szóösszetételt, mert a bejegyzésben a biolumineszcenciával foglalkozunk. Mi is ez a hosszú, és elég nehezen kiejthető szó?

biolumineszcencia (bioluminescence)

A meghatározása szerint ez az élő szervezetek általi fénykibocsátás. Olyan folyamat, amelynek során biokémiai energia alakul közvetlenül, hő fejlődése nélkül fényenergiává. Miért fontos ez? Mert így akkor hideg fényről van szó, így a jelenség nem azonosítható az égéssel, izzással és nem veszélyezteti a hőkibocsátás az élő szervezet szöveteit. Emlékezzünk vissza a fizikában tanultakra, miszerint az elsődleges fényforrások a fény kibocsátói (pld. a Nap), míg a másodlagos fényforrás a más fényforrások fényét visszaverő test (pld. a Hold). Tehát ezek az élőlények elsődleges fényforrások, ugyanis ők a sugárzás kibocsátói. Mégpedig természetes elsődleges fényforrások. A jelenség megfigyelhető több élőlénynél is, úgy szárazföldieknél, mint tengerieknél. Ugyanakkor jóval elterjedtebb a vízi, tengeri élőlények körében. Magyarországon a szentjánosbogarakban, baktériumokban és egyes gombákban figyelhetjük meg ezt a jelenséget.

forrás: pixabay.com - Omphalotus olearius vagy Jack lámpása gomba

Mivel azt már tudjuk, hogy a Természet az optimális megoldásokra törekszik, és nem pazarol, nem hoz létre, nem fejleszt ki felesleges funkciókat, biztosak lehetünk benne, hogy a biolumineszcenciának is van célja, oka. Az állatokban lehet élelemszerzési eszköz (=lámpáshal), védekezési eszköz (például nagyobbnak, erősebbnek tűnhet az állat tőle = vámpírtintahal), szolgálhat eszközül a fajtársak felismerésében, a tengerek mélyén világító eszközként, esetleg jelzőfényként a párosodási szándék jelzésére.

forrás: pixabay.com

forrás: pixabay.com

És itt jön elő Lucifer, mármint a nevének a jelentése, figyelem: a fény a luciferinnek nevezett vegyület oxidációja során keletkezik (ennek pontos összetétele fajonként változik), és ezt a reakciót a luciferáz enzim katalizálja. A biolumineszcencia lehet folyamatos (például a baktériumokban) vagy szakaszos (például a szentjánosbogarakban). Amit most leírtam, vagyis, hogy a luciferin pontos összetétele fajonként változik, nagyon elgondolkodtatta a kutatókat, mert ebből azt a következtetést vonhatjuk le, miszerint a Természet többször is felfedezte magának a biolumineszcencia folyamatát, variálva a rendelkezésre álló anyagokat. Vagyis a fény általi érzékelés nagyon kiemelt szerepet játszik az élőlényeknél! Az állatokban külön szerv, mirigy fejlődött ki a fény (=foton) kibocsátására, ezt fotofórnak (=photophore) nevezzük. Megtalálhatjuk ezt a szervet a mélytengeri gerinctelenekben és halakban, ráadásul gyakran vonalban vagy egyéni, a fajra jellemző mintázatban helyezkednek el. Ezeknél a gerincteleneknél és halaknál felvillanásokat is megfigyelhetünk. A fotofórák különféle szöveti sejtek módosulása során alakulnak ki. Például egyes halak nyálkamirigyi szövetei módosulnak fotofórákká, míg néhány mélytengeri polipnál a szívókorongi szövet sejtjei.

forrás: http://www.fishbase.se

A fenti képen a "eyelight fish - világítószemű hal"-at láthatjátok, ami arról híres, hogy a szeme alatti fotofór működtetésekor, vagyis amikor világít, a szemét szemhéjszerű membránnal tudja védeni. Nem szokványos a halaknál!

Az online felületeken sok olyan gyönyörű tengerpart vagy tópart fényképeit láthatjátok, amiken azok gyönyörű kék fényben világítanak. Ez a jelenség például fellelhető az ausztráliai Gippsland Lakes-nél és Phil Hart fényképész készített egészen különleges képeket, de azok sajnos nem hiszem, hogy ingyenesek. A különleges látvány oka a vízben szokatlanul nagy koncentrációban megjelenő biolumineszcens mikroorganizmus, a Noctiluca scintillans ( a latin szó jelentése: éjszakai szikrázó/villogó). Ezek a mikroorganizmusok, az eddigi kutatások eredményei szerint akkor villannak fel, amikor valamilyen általuk veszélyesnek nyilvánított helyzetbe, stresszhelyzetbe kerülnek. Milyen a vészhelyzet egy egysejtűnek? Például a környezeti feltételek megváltozása, hőmérséklet megváltozása, nyomás megváltozása, pH megváltozása, stb. Ebben az esetben a nyomásváltozás okozza a felvillanásokat, amik mivel rengetegen vannak, folyamatos világításnak tűnik a mi szemünkben. Vagyis mikor a legjobb fényképezni Gippsland Lake-nél? Amikor hullámzik a víz!

Vannak olyan állatok, amik maguk nem képesek fénykibocsátására, de szimbiózisban élnek olyan baktériumokkal például, amik igen. Ilyenkor az adott baktériumnak szükséges optimális környezetet teremti meg az élőlény.

Felmerülhet a kérdés, hogy vajon az embereknél miért nem alakult ki ez a jelenség? Ne izguljatok! Még nem késő! Az orvoslásban már kutatják a biolumineszcencia felhasználhatóságát az emberek javára.

Biomérnökökben már felmerült a világító fák ötlete, mely megoldhatná a rezsigondjainkat. Mi lenne, ha a közeljövőben a lámpáinkban baktériumok biztosítanák a fényt? Nagy lépés lenne a fenntartható fejlődés felé. Szerintetek mire használhatná fel az emberiség ezt a jelenséget? Örömmel venném, ha ötletekkel bombáznátok tanáraitokat vagy minket!

Az én nagy korszakalkotó ötletem így az ünnepek táján: világító karácsonyfa! Legalább nem kell minden évben kigombolyítani a fényfüzért! Különböző baktériumok, különböző fény!

Üdv,

ScienceGuruk