Что заставляет вещи светиться в темноте?
Излучение света объектами известно как люминесценция. Существует несколько форм люминесценции в зависимости от источника света; они включают фосфоресценцию, хемилюминесценцию, биолюминесценцию и флуоресценцию. Искусственные материалы, которые светятся, содержат люминофор. Люминофорные элементы включают сульфид кальция, сульфид цинка и алюминат стронция. Эти продукты получают энергию под воздействием света, который они затем излучают на свету. Хемилюминесценция возникает во время химической реакции, которая производит энергию.
Биолюминесценция
Биолюминесценция возникает в живых организмах. В большинстве случаев биолюминесценция наблюдается у беспозвоночных, морских позвоночных и некоторых видов грибов. Светящиеся организмы испытывают реакцию между ферментом, известным как люциферин, и светоизлучающей молекулой. Не все организмы, которые светятся, производят свет, некоторые источники света являются бактериогенными, что означает, что они вырабатываются бактериями, живущими на животных, такими как бактерии-вибрионы. Ферменты работают по-разному в зависимости от организма; некоторым требуются другие кофакторы, такие как магний и кальций.
Морской Биолюминесцентный
Морские биологи обнаружили в океанах несколько видов биолюминесцентных животных, но еще несколько пока не задокументированы из-за отсутствия технологий и необъятности моря. Биолюминесцентные морские существа обитают на глубине более 1000 футов, где на этой глубине океан почти черный как смоль. Морские существа излучают свет только тогда, когда это необходимо, потому что биолюминесценция отнимает энергию и привлекает хищников. Количество видов, которые производят свет в океане, основано на наблюдениях, сделанных с подводных аппаратов. Различные виды излучают свет на разной глубине. Однако некоторые виды преимущественно биолюминесцентны, например, от 97 до 99,7% медуз и сифонофор излучают свет, но только 50% головоногих моллюсков и рыб могут это делать.
Использование в Природе
Биолюминесценция играет большую роль в таксономии морских существ, таких как маскировка, дезориентация, защита и сдерживание. Они также используют свет, чтобы заманить свою добычу, оглушить ее, осветить свое местоположение и привлечь партнеров. Не все виды, производящие свет, производят их для выполнения указанных выше функций. Различные виды дождевых червей, включая Diplocardia longa, выделяют свет во время движения, но исследователям еще предстоит определить, почему они это делают. Некоторые виды кальмаров либо охотятся, либо избегают опасности с помощью встречного освещения. Грибной комар в Новой Зеландии не представляет непосредственной угрозы; его голубовато-зеленый свет в основном используется для привлечения добычи. Светлячки излучают свет, чтобы привлечь партнеров. Рыба-дракон и рыба-удильщик используют мимику, чтобы привлечь добычу. Свисающий придаток на их головах содержит светящуюся бактерию, которая контролируется рыбой.
Пещеры Светлячков Вайтомо
Пещеры светлячков Вайтомо в Новой Зеландии сложены из известняка и образовались в результате вулканической и геологической активности. Здесь обитает новозеландский светлячок Arachnocampa luminosa. Эти светлячки обитают в пещерах и излучают свет на стадии личинки и имаго. Тысячи туристов посещают пещеры специально для того, чтобы увидеть светлячков в темноте. Пещеры защищены от антропогенного загрязнения. Уровень CO2, влажность и температура анализируются с использованием современных технологий, чтобы гарантировать, что контакт с людьми не причиняет вреда светлячкам.
