Фотогенез (биолюминесценция)

В результате особых химических реакций многие животные способны испускать свет. Это явление получило название биолюминесценции, или фотогенеза. Его смысл порой остается для ученых загадкой.

На ветке куста сидит самец североамериканского светлячка Photinus pyralis. Кончик его брюшка время от времени вспыхивает зеленоватым светом. Через несколько секунд жук замечает вдали похожую вспышку — это ответный сигнал самки. Самец поднимается в воздух и летит в направлении вспышки. Опустившись на другой куст, поближе к самке, он снова подает световой сигнал и терпеливо ждет ответа. Эта игра света будет продолжаться до тех пор, пока самец не подлетит вплотную к самке и не спарится с нею.

Биолюминесценция

Число организмов, способных испускать свет, очень велико. К ним относятся многие бактерии, грибы, протесты (в том числе динофлагелляты — микроорганизмы, похожие на светящиеся точки в ночной морской воде) и животные, в том числе кишечнополостные (например, медузы), кольчатые черви, глубоководные кальмары, криль (мелкие рачки, которыми питаются усатые киты), жуки-светляки и рыбы.

Свечение живых организмов (биолюминесценция) происходит в результате реакции особого органического вещества люциферина и белка люциферазы с кислородом и АТФ. Высвобождающаяся при этом энергия испускается в виде фотонов (частиц света). Люциферин и люцифераза синтезируются либо самим светящимся организмом, либо бактериями, живущими внутри его тела (как у светящихся анчоусов).

Самое удивительное — это то, что сходные механизмы свечения возникли в результате эволюции у таких непохожих друг на друга животных, как ракообразные, головоногие моллюски и рыбы.

Приспособление к кислороду?

Способность испускать свет иногда называют фотогенезом. Она широко распространена среди живых организмов и, несомненно, выполняет определенные функции. Но у многих светящихся существ свечение не является жизненно важной потребностью.

У ряда головоногих моллюсков и жуков-светляков свечение, несомненно, выполняет сигнальную функцию. Некоторым кальмарам свет помогает спасаться от хищников. А светящийся «фонарик» на конце «удочки» рыб-удильщиков, вероятно, помогает им привлекать жертв.

Однако во многих других случаях роль свечения пока остается для ученых загадкой. Существует предположение, что способность организмов к свечению возникла в древние времена в результате появления в земной атмосфере кислорода.

Бактерии — единственные тогда на планете живые существа — были вынуждены приспосабливаться к присутствию этого вредного для них вещества. Некоторые из них научились утилизировать кислород в процессе фотогенеза, уменьшая тем самым его концентрацию в клетке. Поскольку фотогенез не причинял организмам никакого вреда, эволюция сохранила его как один из эффективных способов приспособления к жизни в кислородной среде.

Поддержите проект Мир Знаний, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзен

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *