Co je to bioluminescence?

Než si vysvětlíme samotný pojem bioluminescence, měli bychom si nejprve vysvětlit samotný pojem luminiscence. Pojem luminiscence by se dal charakterizovat jako samovolné záření pevných nebo i kapalných látek, které vzniká jako přebytek záření tělesa v dané spektrální oblasti při dané teplotě.

Toto záření má i určitou dobu doznívání. To znamená, že předmět září i určitou dobu po působení luminiscence.

Ať už se jedná o jakékoli těleso, je pro tento jev potřeba intenzita světla o konkrétní koncentraci. Bioluminiscence jako taková je pak jev „svícení“, který však neprobíhá u věcí, ale u zvířat. Skvělým příkladem tak může být například svíce i světlušek a medúz.

Jak dojde k bioluminiscenci?

Luminiscence stejně jako bioluminiscence vzniká excitací atomu. Tento atom se excituje po působení určitého světla. Následně se excitovaný (odloučený) atom vrátí zpět na své místo a tím vzniká ono svícení hmoty. Dochází zde totiž k vyzáření fotonu, který toto světlo celý způsobuje.

Fluorescence VS fosforescence

Možná si říkáte, proč zde zmiňujeme tyto dva cizí názvy. Ono jde o to, že luminescence (bioluminescence) nepůsobí vždy stejně a u některých povrchů se jedná pouze o několikavteřinové záření a u některých těles se může jednat až o několik minut.

Fluorescence zahrnuje případy, kdy tělesa přibližně za vteřinu přestanou se svým zářením. K tomuto jevu dochází, protože je přechod mezi povolenými stavy a tomu, a tak nic nebrání fotonům rychle vymizet. S tímto tedy také mizí výše zmiňované záření.

Fosforescence znamená však pravý opak. V případě fosforescence je přechod mezi povolenými stavy atomu dá se říct zakázaný a je pro foton tak mnohem složitější odejít. Toto se projevuje především u výše zmíněných zástupců z živočišné říše.

Mimo tato zvířata, která nám nejsou příliš blízká, se řadí do fosforescence i jiné a nám běžnější „předměty“. Představte si například takovou žárovku. Žárovka svítí, i když není teplá a často po vypnutí její vnitřek září dál.

I tento jev bychom tak mohli nazvat luminiscencí a přesněji fosforescencí. Zdrojem světla u žárovky však není samotný výboj, ale ultrafialové světlo, které pomáhá tomuto jevu se zrealizovat.

Za samotné záření však mohou specifické látky zvané luminofory. Nejedná se o nic zázračného, ale pouze o pevné látky, které s příměsemi vytvářejí luminiscenční centra. Tato luminiscenční centra obsahují běžnější prvky jako zinek a kadmium, ale k nim jsou přidány ještě stříbro, měď anebo hořčík.

Které organismy svítí

Již jsme si popsali, jak funguje luminiscence a co znamená vlastně bioluminescence. Měli bychom si ji však popsat i podrobněji. Například bychom si měli zmínit všechny organismy, u kterých je bioluminescence běžným jevem.

Tento jev není nic neobvyklého napříč celou živočišnou, ale i rostlinou říší. Asi nejznámějším zástupcem, kterého jsme si již však zmínili, je světluška. Nejedná se však o jediného brouka, který nabyl těchto vlastností.

Spousta brouků z roku kovaříků má tuto vlastnost a nebojí se ji použít. Ač to bude znít zvláštně, tak i mouchy mohou mít bioluminiscenci. Mouchy čeledi bedlobytkovití si této vlastnosti užívají naplno.

K hmyzu se však přidaly i větší organismy jako jsou medúza, některé druhy řas a také některé ryby. Jedním z posledních zástupců jsou však houby patřící do skupiny hlívy. Proto až půjdete příště lesem a uvidíte světlo, nelekejte se. Možná se jedná jen o houbu.

30 zajímavostí o bioluminiscenci

• Bioluminescence je výsledkem chemické reakce mezi luciferinem (světélkující molekulou) a luciferázou (enzymem), která vytváří světlo.
• Mnoho mořských organismů, jako medúzy, hlubokomořské ryby, korýši a plankton vykazuje bioluminiscenci.
• Bioluminescence se vyskytuje také na souši, například u některých druhů hmyzu, jako světlušek.
• Některé druhy hub, známé jako lišejníky, také vykazují bioluminiscenci.
• Bioluminescence se vyskytuje ve tmě nebo v noci, když je světlo nejvíce viditelné.
• Bioluminescence může mít různé barvy, od zelené přes modrou až po červenou, v závislosti na druhu organismu a chemických látkách, které se používají.
• Bioluminescence může sloužit k mnoha účelům, jako je komunikace, obrana, kamufláž nebo přilákání kořisti.
• Světlušky využívají bioluminiscenci k nalezení partnera pro rozmnožování.
• Některé hlubokomořské ryby, jako například černý drak, používají bioluminiscenci k přilákání kořisti svým světélkujícím nástrahám.
• Bioluminescence je energeticky účinný způsob, jak organismy produkují světlo, protože přeměňují chemickou energii přímo na světlo s minimální produkcí tepla.
• Bioluminescence se vyskytuje v některých druzích bakterií, které mohou infikovat ryby nebo krevety a způsobit jejich světélkování.
• Existují také bioluminiscenční rostliny, které byly geneticky upraveny za účelem vytváření světla, například tabák nebo petúnie.
• Bioluminescence může být také pozorována v některých druzích planktonu, jako je Noctiluca scintillans, který způsobuje světélkující vlny v mořích.
• Vědci využívají bioluminiscenci v laboratořích pro studium buněčných a molekulárních procesů, jako jsou například genové exprese nebo proteiny.
• 15. Bioluminescence byla objevena v 17. století italským přírodovědcem Francesco Mariou Grimaldim.
• Bioluminescence se vyskytuje v různých hloubkách oceánu, ale je nejčastější v hloubkách mezi 200 až 1000 metrů, kde je minimum slunečního světla.
• V bioluminiscenci se často využívá modré a zelené světlo, protože tyto barvy pronikají nejlépe vodou.
• Některé druhy hlubokomořských ryb, jako je Malacosteus niger, vytvářejí červené světlo, které jim umožňuje zůstat neviditelnými pro ostatní organismy.
• Bioluminiscenční bakterie mohou tvořit symbiotické vztahy s jinými organismy, jako jsou některé druhy ryb nebo krevet, které využívají jejich světlo k ochraně před predátory.
• Některé druhy krakatic, jako je Watasenia scintillans, vytvářejí bioluminiscenční inkoust, který jim umožňuje uniknout predátorům.
• Výzkum bioluminiscence může inspirovat vývoj nových technologií, jako jsou biologicky produkované světelné zdroje nebo detektory znečištění.
• Některé bioluminiscenční organismy vytvářejí světlo, které pulzuje nebo bliká, což může sloužit k získání pozornosti nebo komunikaci.
• Bioluminiscenční proteiny, jako je GFP (zelený fluorescenční protein) z medúzy Aequorea victoria, se široce využívají ve vědeckém výzkumu.
• Některé druhy světlušek mají specifické vzory blikání, které umožňují jednotlivcům rozpoznat svůj druh a najít partnera pro rozmnožování.
• V Puerto Ricu se nachází jedna z nejznámějších bioluminiscenčních zátok, Mosquito Bay, která je domovem velkého množství bioluminiscentního planktonu.
• Bioluminiscence je pozorována také v některých druzích červů, jako je hlístice obecná (Lampyris noctiluca).
• Bioluminiscence se vyskytuje ve více než 700 druzích ryb a téměř 80 druzích korýšů.
• Některé druhy hlubokomořských ryb používají bioluminiscenci jako prostředek k regulaci svého vzhledu a zůstávají neviditelné pro predátory i kořist.
• V některých oblastech, jako je Tasmánie nebo Nový Zéland, můžete pozorovat bioluminiscenci na pobřeží, když se světélkující plankton smíchá s příbojem.
• Bioluminiscence inspirovala umělce, designéry a architekty k vytváření světelných instalací, které napodobují přirozený světélkující jev v uměleckých dílech a ve veřejném prostoru.

Přejeme Vám příjemný den.

Máme pro Vás odměnu:

Pokladnice šperků