Био-люминисценция! Оно живое и светится и это…чудо?
Ниже видео как светится море с биолюминисцентными организмами под дождем! Разве это не чудо? Да и сам процесс этого явления не менее удивителен!
Чем? Сейчас расскажу
Привет! Меня зовут Colt и я пишу посты на морскую тематику и зову с собой в поход на парусной яхте по Турции на Новый Год и по Греции на майские
Биолюминесценция — это способность живых организмов излучать свет в результате протекающих в них биохимических реакций. Это не поглощение и переизлучение света (как флуоресценция), а именно производство собственного, "холодного" света.
Так почему это «чудо»?
Ключевое слово — "холодный". Почти вся энергия в этой реакции превращается в свет, а не в тепло, что делает процесс невероятно эффективным - эффективность до 98%!
Для понимания - лампа накаливания имеет кпд 5%, а «сверхэффективные» светодиоды около 40.
Как это работает? Абзац теории, потерпите
В основе явления лежит химическая реакция между двумя основными компонентами:
Люциферин — светоизлучающее вещество (субстрат).
Люцифераза — фермент, который катализирует окисление люциферина.
Упрощённая схема реакции:
Люциферин + Кислород (под действием фермента Люциферазы) => Оксилюциферин + СВЕТ
Эволюционная загадка 1 - зачем они светятся?
Биолюминесценция встречается у самых разных существ: от бактерий и грибов до медуз, кальмаров, рыб и насекомых. Особенно распространена она в морских глубинах, где, по оценкам, до 90% организмов обладают этой способностью. Она используется для охоты, защиты или общения.
Медуза Перефилла
Например, глубоководная рыба-удильщик использует светящийся "фонарик" на удлинённом плавнике, чтобы заманивать добычу, а кальмар-вампир выбрасывает облака светящихся частиц, чтобы сбить с толку хищников.
Некоторые виды мелких рачков используют свою биолюминесценцию как «последний шанс»: когда на них нападает хищник, они вспыхивают, привлекая внимание ещё более крупного охотника, который может атаковать их обидчика.
На суше же светлячки используют мерцание для привлечения партнёров, создавая ночные переливы света, а личинки грибных комариков вспыхивают, отпугивая хищников.
Светлячок. Увидев его в первый раз был поражен НАСКОЛЬКО он яркий
Вроде все ясно?
Не всегда!
Например, почему светятся некоторые грибы, растущие в тёмных лесах? Одна из гипотез предполагает, что их свечение привлекает насекомых, которые разносят споры, способствуя размножению. Но это лишь предположение и многие случаи биолюминесценции остаются загадкой.
Почему светятся некоторые бактерии, живущие в симбиозе с морскими организмами?
Может их свет — это побочный продукт метаболизма, который оказался когда-то полезным в строго определённых условиях?
Светящиеся грибы в районе Сингапура
Эволюционная загадка 2 - почему у всех люминесценция разная?
Одна из самых интересных загадок биолюминесценции — её многократное возникновение в ходе эволюции. Генетические исследования показывают, что гены, отвечающие за люциферазу у разных видов, не имеют общего предка.
А люциферин и люцифераза у разных групп организмов вообще имеют разное химическое строение.
Это означает, что способность к биолюминесценции возникала и развивалась в процессе эволюции независимо(!) у светлячков, рыб, медуз, грибов и бактерий — по меньшей мере 40 раз, согласно оценкам биологов.
Получается, природа десятки раз независимо друг от друга изобретала один и тот же сложнейший механизм. Это все равно что в разных уголках мира независимо друг от друга изобрели лампочку, но с разным принципом работы
Океаническая ядовитая медуза. Светится синим и красным
Такие случаи, известные как конвергентная эволюция, встречается и в других ВАЖНЫХ случаях (например, крылья -у птиц и у насекомых), но биолюминесценция даже среди них выделяется своей сложностью и распространенностью.
Почему природа так часто "изобретала" свет, чем он был настолько важен?
Одна из гипотез, предложенная биологом Эдит Уиддер, связывает биолюминесценцию с появлением кислорода в атмосфере Земли около 2,5 миллиардов лет назад. Люциферин, окисляющийся в присутствии кислорода, мог изначально служить для нейтрализации свободных радикалов — вредных молекул, образующихся при окислении.
Предполагается что свечение было побочным эффектом, который позже оказался полезным для выживания.
Эта идея объясняет, почему биолюминесценция так распространена в морских глубинах, где кислород играет ключевую роль в метаболизме.
Дискотека и тот кто ее устраивает
«Неужели ученые не изучают биолюминесценцию?» - спросит меня читатель
Конечно изучают!
Зелёный флуоресцентный белок, открытый у медузы Aequorea victoria, стал революционным инструментом в биологии. Ген люциферазы "вшивают" в изучаемый ген. Если ген активен, клетка производит люциферазу и светится. Это позволяет визуализировать процессы в живом организме.
За это открытие в 2008 году была вручена Нобелевская премия по химии.
С помощью биолюминесцентных меток проверяют эффективность препаратов, а с помощью светящихся бактерий можно быстро определять наличие токсинов в воде.
А если предположить что жизнь на других планетах следует схожим принципам, то, возможно, светящиеся организмы — это вообще универсальная черта всех биосфер. Это делает биолюминесценцию потенциальным маркером в поиске жизни что активно обсуждается в контексте космических миссий к другим планетам.
И если подо льдом спутников Сатурна есть жизнь, то вполне вероятно, что первым сигналом о её существовании станет не шелест листвы, а тихий, холодный свет в подлёдной темноте.
Энцелад и Мимас. Спутники полностью покрыты льдом толщиной около 20–25 километров. Предполагается, что под ледяной оболочкой- океан жидкой солёной воды.
Ну а философы видят в биолюминесценции отражение человеческого стремления к познанию: подобно светлячку, мы зажигаем свет в полной темноте неизвестности, пытаясь понять мир!
Биолюминесценция сильнее всего распространена в теплых экваториальных водах, комфортных для бактерий.
Но ее можно увидеть и в Турции и в Черном море. Вам нужна полная темнота и ведро забортной морской воды.
Плавно выливайте его в море и в ней вдруг вспыхнет еле видный светлячок – так морские глубины передают Вам привет! Можем попробовать это в нашем путешествии на Новый Год по Турции.
That's all, folks!
Желающие читать меня в телеграмме -ищите на канале о яхтах, морской истории и парусе- "Яхта" или в ВКонтакте-Яхта.
Ну а желающим пойти со мной на парусной яхте по Турции на новый год на НГ2026 или под парусом по Греческим островам на майские 2026, присоединяйтесь!
Мои топовые посты (остальные в профиле)