Bioluminescência

A bioluminescência é a emissão de luz de organismos vivos (como vaga-lumes, dinoflagelados e bactérias) como resultado de reações químicas internas, normalmente também oxidativas.

A produção de luz por organismos vivos como resultado da oxidação de uma substância produtora de luz (luciferina) pela enzima luciferase: ocorre em muitos organismos marinhos, insetos como o vaga-lume, etc.

Bioluminescência refere-se a organismos que produzem e emitem luz como uma forma de quimioluminescência. Essa luz pode ser produzida pelos próprios organismos ou por cepas bacterianas simbióticas.

A bioluminescência resulta de uma reação química que ocorre entre uma molécula emissora de luz denominada luciferina e uma enzima chamada luciferase. Em geral, a luciferina e a luciferase diferem entre as espécies, e a bioluminescência evoluiu independentemente em várias espécies para diferentes fins.

A luciferina interage com a luciferase e a luz é produzida como subproduto.

O que é bioluminescência?

Bioluminescência refere-se à capacidade de um organismo vivo emitir luz. A maioria das criaturas que emitem luz são criaturas do mar, mas alguns insetos e plantas também emitem luz.

Toda luz, incluindo a bioluminescência, é criada pelo mesmo processo. Um elétron que orbita o núcleo de um átomo recebe energia suficiente para saltar para uma camada orbital mais alta.

Quando perde energia e volta para a concha inferior, a energia liberada escapa na forma de um fóton, ou partícula de luz.

Na maioria das formas de luz que conhecemos, como o sol, uma lâmpada incandescente ou uma lareira quente, os elétrons são excitados termicamente; portanto, muita energia é liberada como calor e apenas uma pequena parte, comparativamente falando, é liberada como luz.. No entanto, na bioluminescência, os elétrons são excitados por um processo químico e nenhuma energia é perdida como calor. Em vez disso, toda a energia escapa como luz.

Como não há perda de calor, a bioluminescência é chamada de “luz fria”.

Os produtos químicos envolvidos na bioluminescência são luciferina, um substrato e a enzima luciferase. Diferentes criaturas produzem diferentes variedades desses produtos químicos, resultando em diferentes cores de luz.

A cor mais comum produzida pela vida marinha é o azul, que é uma seleção evolutiva natural, pois o azul penetra mais longe na água.

No oceano, as criaturas desenvolveram a bioluminescência por várias razões. A luz pode ajudar um peixe a encontrar comida, alertar os predadores ou atrair um companheiro.

Alguns peixes têm órgãos de luz sob os olhos que servem ao mesmo objetivo que os faróis de um mineiro de carvão. Outros, como o pescador, têm uma atração bioluminescente na ponta do nariz, projetada não apenas para atrair presas, mas também para um companheiro.

Alguns camarões podem regurgitar uma nuvem bioluminescente nas mandíbulas de um atacante para distraí-lo temporariamente enquanto o camarão vira cauda e escapa!

A bioluminescência também evoluiu para esconder a forma ou a silhueta de uma criatura contra o fundo azul claro de um mar filtrado pelo sol. Ao brilhar com uma cor azulada, o animal se torna muito menos perceptível para os predadores que passam acima ou abaixo dele e pode se misturar mais ou menos com o pano de fundo da água ao redor.

Em terra, certos tipos de fungos, cogumelos e vermes produzem bioluminescência, mas o mais comum é o vaga-lume. Embora nem todas as espécies tenham essa capacidade, para quem pratica um comportamento é exibir padrões projetados para atrair um parceiro. Se a fêmea estiver interessada, ela exibirá seu próprio padrão de volta em um intervalo fixo após o flash final do homem.

Um tipo de diálogo pode ocorrer entre eles – sua própria versão do código Morse bioluminescente!

A luz produzida quimicamente também é usada para bastões luminosos que, quando “rachados”, combinam substâncias que brilham por até 24 horas. Essas varas são comumente usadas por mergulhadores ou foliões.

Quais são alguns animais bioluminescentes?

Os animais bioluminescentes podem ser encontrados em pelo menos meia dúzia de filos de animais.

Isso inclui cnidários bioluminescentes (águas-vivas, corais e currais), ctenóforos (“geléias de pente”), artrópodes (vaga-lumes, vermes luminosos, certos mosquitos de fungos, milípedes e centopéias), certos anelídeos, uma espécie de caracol, moluscos marinhos incluindo certas amêijoas, nudibrânquios, polvos e lulas, vários peixes, algumas estrelas quebradiças, um grupo de pequenos crustáceos, todos krill, 65 espécies de cogumelos, protistas chamados dinoflagelados e uma grande família de bactérias bioluminescentes.

Os três últimos não são realmente animais bioluminescentes, mas são organismos bioluminescentes.

A bioluminescência ocorre em certos animais onde a energia química (na forma de ATP) é convertida em energia luminosa, geralmente atingindo o pico em torno de uma parte do espectro, tornando-a de uma cor.

O verde é de longe a cor mais comum usada pelos animais bioluminescentes terrestres, enquanto o azul é a cor preferida entre os animais bioluminescentes no mar.

Todas as cores do espectro têm um animal ou proteína bioluminescente associado, mas a maioria das cores é bastante rara.

A diferença de cores favoritas na terra e no mar existe porque cores diferentes se destacam em cada ambiente, e os sistemas visuais dos animais em cada ambiente são ajustados às cores locais.

Existem cinco teorias aceitas sobre por que existem animais bioluminescentes. São elas que a bioluminescência pode desempenhar as funções de camuflagem, atração (de presas, predadores de pretensos predadores e companheiros), repulsão por meio de confusão, comunicação entre bactérias bioluminescentes (detecção de quorum) e raramente a iluminação de presas (usado pelo Black Dragonfish, Peixe-dragão preto).

Pode ser difícil explicar por que certos organismos são bioluminescentes, enquanto que com outros, os motivos podem ser óbvios.

Por exemplo, em algumas espécies, como os vaga-lumes, a bioluminescência é tão integrada ao organismo que faz parte integrante de seu estilo de vida – as larvas do vaga-lume a usam para repelir predadores, enquanto os adultos a usam para atrair presas e sinalizar para os parceiros. Ligue uma lâmpada em uma área infestada de insetos e você verá o benefício da luminescência para atrair presas.

Os vaga-lumes são extremamente eficientes na conversão de energia química em luz – eles fazem isso com uma eficiência de 90%. Por outro lado, uma lâmpada incandescente típica é apenas 10% eficiente.

Outro grupo comum de organismos bioluminescentes são os fungos bioluminescentes. Estes brilham em verde para atrair animais noturnos para ajudar na dispersão de esporos.

Bioluminescência – Organismos

A bioluminescência é a luz produzida por uma reação química dentro de um organismo vivo.

A bioluminescência é um tipo de quimioluminescência, que é simplesmente o conceito de uma reação química em que é produzida luz. (A bioluminescência é quimiluminescência que ocorre dentro de um organismo vivo).

A bioluminescência é um ” luz fria “. Luz fria significa menos do que 20% da luz que gera térmica de radiação ou de calor.

A maioria dos organismos bioluminescentes são encontrados no oceano. Estes bioluminescentes marinhos espécies incluem peixes, bactérias e geléias. Alguns organismos bioluminescentes, incluindo vaga-lumes e fungos, são encontrados em terra. Quase não há organismos bioluminescentes nativos de água doce habitats.

Química

A reação química que resulta em bioluminescência requer duas substâncias químicas exclusivas: luciferina ea luciferase ou seja fotoproteína.

Luciferin é o composto que realmente produz luz. Em uma reação química, a luciferina é chamado o substrato. A cor bioluminescente (amarelo em vaga-lumes, esverdeado em lanternfish) é um resultado do arranjo de moléculas de luciferina.

Alguns organismos bioluminescentes produzir (sintetizar) luciferina por conta própria. Dinoflagellate s, por exemplo, bioluminesce em uma cor verde-azulado.

Dinoflagelados bioluminescentes são um tipo de plâncton organismos marinhos-minúsculo que às vezes pode fazer com que a superfície do oceano a brilhar na noite.

Alguns organismos bioluminescentes não sintetizam luciferina. Em vez disso, eles absorvem-lo através de outros organismos, quer como alimento ou em uma simbiótica relação. Algumas espécies de peixes aspirante, por exemplo, obter luciferina através do “camarão semente” que consomem. Muitos animais marinhos, como lulas, casa bioluminescentes bactérias em seus órgãos de luz. As bactérias e lulas têm uma relação simbiótica.

A luciferase é uma enzima. Uma enzima é um produto químico (chamado um catalisador ) que interage com um substrato para afetar a velocidade de uma reação química. A interação da luciferase com oxidada (oxigênio adicionado) luciferina cria um subproduto, chamado oxiluciferina. Mais importante ainda, a reação química cria luz.

Dinoflagelados bioluminescentes produzem luz usando uma reação luciferina-luciferase. A luciferase foi encontrado em dinoflagelados está relacionada com a química verde clorofila encontrado em plantas.

Ecossistemas dinoflagelados bioluminescentes são raros, principalmente formando em água quente lagoa s com aberturas estreitas para o mar aberto.

Dinoflagelados bioluminescentes reunir nessas lagoas ou baías, ea abertura estreita os impede de escapar. Toda a lagoa pode ser iluminado à noite.

A maioria das reações bioluminescentes envolvem luciferina e luciferase. Algumas reações, no entanto, não envolvem uma enzima (luciferase). Essas reações envolvem um produto químico chamado um fotoproteína.

Fotoproteïna combinar com luciferinas e oxigênio, mas precisa de outro agente, muitas vezes, um íon de cálcio elemento, para produzir luz.

Fotoproteïna só recentemente foram identificados e biólogos e químicos ainda estão estudando suas propriedades químicas incomuns. Fotoproteïna foram estudadas pela primeira vez em geléias de cristal bioluminescentes encontrados ao largo da costa oeste da América do Norte. O fotoproteína em geléias de cristal é chamado de “proteína verde fluorescente”.

Bioluminescência – Fluorescência

A bioluminescência não é a mesma coisa que a fluorescência, no entanto. O florescimento não envolver uma reação química. Em fluorescência, uma luz estimulante é absorvida e reemitida.

A luz fluorescente é visível apenas na presença da luz estimulante. A tinta utilizada nos marcadores fluorescentes é fluorescente. fosforescência é semelhante ao florescence, excepto a luz fosforescente é capaz de re-emitem luz por períodos mais longos de tempo.

Adaptações

A bioluminescência é usada por coisas para caçar viver presa, defender contra predadores s, encontrar companheiros, e executar outras vitais atividades.

Adaptações defensivas

Algumas espécies luminesce para confundir os atacantes. Muitas espécies de lulas, por exemplo, flash para assustar predadores, como peixes. Com o peixe assustado pego de surpresa, a lula tenta escapar rapidamente.

A lula vampiro exibe uma variação deste comportamento defensivo. Como muitos lulas de águas profundas, a lula vampiro carece de sacos de tinta. (Squid que vivem perto da superfície do oceano ejetar tinta escura para deixar seus predadores no escuro.) Em vez disso, a lula vampiro ejeta pegajoso bioluminescente muco, que pode surpreender, confundir e atrasar predadores, permitindo que o squid para escapar.

Muitas espécies marinhas usam uma técnica chamada counterillumination para se proteger. Muitos predadores, como tubarões, caça de baixo. Eles olham de cima, onde a luz solar cria sombras sob presas. Counterillumination é um tipo de camuflagem contra esse comportamento predatório.

Counterillumination uso Hatchetfish. Hatchetfish têm órgãos que produzem luz que apontam para baixo. Eles ajustam a quantidade de luz que vem de suas barrigas para coincidir com a luz que vem de cima.

Ao ajustar sua bioluminescência, eles disfarçam suas sombras e tornar-se praticamente invisível aos predadores olhando para cima.

Alguns animais bioluminescentes, tais como estrelas frágeis, pode separar as partes do corpo para distrair predadores. O predador segue o braço brilhante da estrela frágil, enquanto o resto do animal rasteja longe no escuro. (Estrelas frágeis, como toda estrela do mar s, pode voltar a crescer os braços.).

Quando alguns animais separar as partes do corpo, eles separar-los em outros animais. Quando ameaçados, algumas espécies de pepino do mar pode romper as peças luminescentes de seus corpos para os peixes nas proximidades. O predador vai seguir o brilho sobre o peixe, enquanto o pepino do mar rasteja para longe.

Biólogos pensam que algumas espécies de tubarões e baleias podem tirar proveito de bioluminescência defensiva, mesmo que eles não são bioluminescent si. Um cachalote, por exemplo, pode procurar um habitat com grandes comunidades de plâncton bioluminescente, que não fazem parte da dieta da baleia. Como predadores do plâncton (peixe) aproximar-se do plâncton, no entanto, os seus alertas de brilhantes a baleia. A baleia come o peixe. O plâncton em seguida, ligue as suas luzes.

Algumas larvas de insetos (apelidado de “pirilampos”) acende para avisar os predadores que eles são tóxicas. Os sapos, pássaros e outros predadores sabe que consumir estas larvas irá resultar em doença e possível morte.

Adaptações ofensivas

A bioluminescência pode ser usado para atrair presas ou procurar presas.

O predador mais famoso de usar a bioluminescência pode ser o tamboril, que usa bioluminescência para atrair presas. O tamboril tem uma enorme cabeça, dentes afiados, e uma fina crescimento longo, carnoso (chamado de filamento ) no topo de sua cabeça. No final do filamento é uma bola (chamado o esca ) que o tamboril pode acender-se. Peixes menores, curioso sobre o ponto de luz, nadar em um olhar mais atento.

Até o momento a vítima vê as enormes mandíbulas, escuras do tamboril por trás da esca brilhante, pode ser tarde demais.

Outros peixes, como um tipo de dragonfish chamado loosejaws, utilizam a bioluminescência para procurar presas. Loosejaws ter adaptar ed para emitir luz vermelha; a maioria dos peixes só pode ver a luz azul, assim loosejaws têm uma enorme vantagem quando eles acendem uma área circundante. Eles podem ver a sua presa, mas suas presas não podem vê-los.

Atração

Pirilampos adultos, também chamados de vaga-lumes, são bioluminescentes. Eles acendem para atrair parceiros. Embora ambos os vaga-lumes machos e fêmeas pode luminescente, na América do Norte vaga-lumes piscando mais são do sexo masculino. O padrão de seus flashes diz fêmeas próximas que espécies de vaga-lume são eo que eles estão interessados em acasalamento.

Bioluminescência – Luz

A bioluminescência é a capacidade dos seres vivos para produzir luz. Muitas vezes, isso é feito por simbiose. Neste, o maior organismo contém, muitas vezes, em um especial do órgão, microorganismos que fazem a luz.

Eukaryote protistas têm especiais organelas, e algumas bactérias também produzem luz. A bioluminescência é o resultado de processos químicos, em que a energia produzida é libertado como a luz visível.

A bioluminescência tem aparecido muitas vezes durante a evolução.

ATP (adenosina tri-fosfato), a fonte de energia biológica, reage com a luciferina, com o auxílio da enzima luciferase para proporcionar um complexo intermediário.

Este complexo se combina com o oxigênio para produzir um composto altamente quimioluminescente (brilhantemente brilhante).

O papel da Gamma Proteo bactérias na produção de luz é discutida em pormenor nas obras de referência. A capacidade para a produção de luz é uma extensão do normal metabolismo : todas as reações químicas produzem poucos fotões. A luz visível é produzida quando aumenta a produção de fotões. No caso das bactérias, a função original do que a reação estava, provavelmente, para desintoxicar oxigênio excessivo.

Os oceanos

A bioluminescência é encontrado no mar em todos os níveis:. planctônicas, pelágicos e bentônicos organismos.

Alguns grupos planctônicos, tais como dinoflagelados e ctenóforos (geléias pente) usá-lo na maioria das espécies.

Mais alto mar da vida marinha uso bioluminescência de uma forma ou de outra.

Normalmente, a emissão de luz marinha pertence ao azul e verde espectro de luz, os comprimentos de onda que podem transmitir através da água do mar mais facilmente.

Vaga-lumes são um tipo de besouro bioluminescente

Fonte: education.nationalgeographic.com/www.collinsdictionary.com/dictionary.cambridge.org/www.wisegeek.org/www.syngene.com/simple.wikipedia.org/biologydictionary.net/www.amnh.org