Bioluminescenza è l'emissione naturale della luce di organismi viventi. Questa luce è prodotta a seguito di una reazione chimica che si verifica nel cellule di organismi bioluminescenti. Nella maggior parte dei casi, le reazioni che coinvolgono il pigmento luciferina, l'enzima luciferasi e l'ossigeno sono responsabili dell'emissione di luce. Alcuni organismi hanno ghiandole o organi specializzati chiamati fotofori che producono luce. I fotofori ospitano sostanze chimiche che generano luce o talvolta batteri che emettono luce. Numerosi organismi sono in grado di bioluminescenza, inclusi alcuni tipi di fungo, animali marini, alcuni insettie alcuni batteri.
Esistono vari usi per la bioluminescenza in natura. Alcuni organismi lo usano come a meccanismo di difesa per sorprendere o distrarre i predatori. L'emissione di luce serve anche come mezzo di mimetizzazione per alcuni animali e come mezzo per rendere più visibili i potenziali predatori. Altri organismi usano la bioluminescenza per attirare i compagni, per attirare potenziali prede o come mezzo di comunicazione.
La bioluminescenza è osservata tra un numero di organismi marini. Questo include meduse, crostacei, alghe, pesci e batteri. Il colore della luce emessa dall'organismo marino è generalmente blu o verde e in alcuni casi rosso. Tra gli animali terrestri, si verifica la bioluminescenza invertebrati come insetti (lucciole, lucciole, millepiedi), larve di insetti, vermi, e ragni. Di seguito sono riportati esempi di organismi, terrestri e marini, che sono bioluminescenti.
Le meduse hanno la capacità di emettere luce blu o verde. Numerose specie diverse usano la bioluminescenza principalmente a fini di difesa. L'emissione di luce è in genere attivata dal tocco, che serve a spaventare i predatori. La luce rende anche più visibili i predatori e può attirare altri organismi che predano i predatori di meduse. È noto che le gelatine di pettine secernono inchiostro luminescente che serve a distrarre i predatori fornendo tempo alla fuga della gelatina di pettine. Inoltre, la medoluminescenza viene utilizzata dalle meduse per avvertire altri organismi che una determinata area è occupata.
Pesce drago nero sono pesci dall'aspetto mostruoso e senza squame con denti molto affilati e simili a zanne. Si trovano in genere in acque profonde habitat acquatici. Questi pesci hanno organi specializzati noti come fotofori che producono luce. Piccoli fotofori si trovano lungo il suo corpo e fotofori più grandi si trovano sotto i suoi occhi e in una struttura che pende sotto la sua mascella nota come barbo. I pesci drago usano il barbo incandescente per attirare pesci e altre prede. Oltre alla produzione di luce blu-verde, i pesci drago sono anche in grado di emettere luce rossa. La luce rossa aiuta il pesce drago a localizzare la preda nell'oscurità.
dinoflagellati sono un tipo di unicellulare alghe noto come alghe di fuoco. Si trovano in ambienti marini e d'acqua dolce. Alcuni dinoflagellati sono in grado di bioluminescenza a causa della produzione di composti chimici che producono luce quando reagiscono. La bioluminescenza è innescata dal contatto con altri organismi, oggetti o dal movimento della superficie delle onde. I cali di temperatura possono anche far brillare alcuni dinoflagellati. I dinoflagellati usano la bioluminescenza per scongiurare i predatori. Quando questi organismi si illuminano, danno all'acqua una splendida tonalità blu e luminosa.
Rana pescatrice sono strani pesci di mare profondo dall'aspetto strano con denti aguzzi. Sporge dalla colonna vertebrale dorsale delle femmine un bulbo di carne che contiene fotofori (ghiandole o organi che producono luce). Questa appendice ricorda una canna da pesca e un'esca che pende sopra la bocca dell'animale. La lampadina luminescente si illumina e attira le prede nell'oscurità ambiente acquatico alla grande bocca aperta della rana pescatrice. L'esca serve anche come mezzo per attirare la rana pescatrice maschio. La bioluminescenza osservata nella rana pescatrice è dovuta alla presenza di bioluminescenza batteri. Questi batteri risiedono nella lampadina incandescente e producono i prodotti chimici necessari per emettere luce. In questo relazione simbiotica mutualistica, i batteri ricevono protezione e un posto dove vivere e crescere. La rana pescatrice beneficia della relazione acquisendo un mezzo per attirare il cibo.
Lucciole sono coleotteri alati con organi che producono luce situati nell'addome. La luce viene creata dalla reazione della luciferina chimica con ossigeno, calcio, ATP e la luciferasi enzimatica bioluminescente all'interno dell'organo leggero. La bioluminescenza nelle lucciole ha diversi scopi. Negli adulti, è principalmente un mezzo per attirare i compagni e attirare la preda. I modelli di luce lampeggiante vengono utilizzati per identificare i membri della stessa specie e per distinguere le lucciole maschili dalle lucciole femminili. Nelle larve di lucciola, la luce incandescente serve come avvertimento per i predatori di non mangiarli perché contengono sostanze chimiche tossiche sgradevoli. Alcune lucciole sono in grado di sincronizzare la loro emissione di luce in un fenomeno noto come bioluminescenza simultanea.
UN lucciola in realtà non è affatto un verme, ma le larve di vari gruppi di insetti o femmine adulte che assomigliano alle larve. I bagliori delle femmine adulte non hanno ali, ma hanno organi che producono luce lungo le loro aree toracica e addominale. Come le lucciole, i lucciole usano la bioluminescenza chimica per attirare i compagni e attirare la preda. I bagliori luminosi producono e pendono sospesi da lunghe fibre setose che sono ricoperte da una sostanza appiccicosa. Emettono luce per attirare le prede, come gli insetti, che rimangono intrappolati nelle fibre appiccicose. Le larve di lucciole emettono luce per avvertire i predatori che sono tossici e non farebbero un buon pasto.
Bioluminescent fungo emette una luce verde brillante. È stato stimato che esistono oltre 70 specie di funghi bioluminescenti. Gli scienziati credono che i funghi, come i funghi, brillino per attirare insetti. Gli insetti vengono attirati dai funghi e strisciano su di loro, raccogliendo spore. Le spore si diffondono mentre l'insetto lascia il fungo e viaggia in altre posizioni. La bioluminescenza nei funghi è controllata da un orologio circadiano regolato dalla temperatura. Quando la temperatura scende quando il sole tramonta, i funghi iniziano a brillare e sono facilmente visibili agli insetti al buio.
Esistono numerose specie di bioluminescenza calamaro che fanno la loro casa nel mare profondo. Questi cefalopodi contengono fotofori che producono luce su ampie porzioni dei loro corpi. Ciò consente ai calamari di emettere una luce blu o verde lungo la lunghezza del suo corpo. Altre specie usano batteri simbiotici per produrre luce.
I calamari usano la bioluminescenza per attirare la preda mentre migrano verso la superficie delle acque sotto copertura della notte. La bioluminescenza è anche usata come un tipo di meccanismo di difesa noto come controilluminazione. I calamari emettono luce per mimetizzarsi dai predatori che tipicamente cacciano usando le variazioni di luce per rilevare le prede. A causa della bioluminescenza, i calamari non proiettano un'ombra al chiaro di luna, rendendo difficile per i predatori individuarli.
Mentre comune in altri cefalopodi come il calamaro, la bioluminescenza non si verifica in genere Piovre. Il polipo bioluminescente è una creatura del mare profondo con organi che producono luce chiamati fotofori sui suoi tentacoli. La luce viene emessa da organi che assomigliano a ventose. La luce blu-verde serve ad attrarre prede e potenziali compagni. La luce è anche a meccanismo di difesa usato per spaventare i predatori fornendo tempo per la fuga del polpo.
salpe sono animali marini che ricordano le meduse, ma in realtà lo sono cordati o animali con una corda del nervo dorsale. A forma di botte, questi piccoli animali a nuoto libero si muovono nell'oceano individualmente o formano colonie che si estendono per diversi metri di lunghezza. I salps sono alimentatori di filtri che si nutrono principalmente di fitoplancton, come diatomee e dinoflagellati. Giocano un ruolo importante negli ecosistemi marini controllando le fioriture di fitoplancton. Alcune specie di salp sono bioluminescenti e usano la luce per comunicare tra individui quando sono collegate in grandi catene. I salti individuali usano anche la bioluminescenza per attirare prede e potenziali compagni.