بیولومینسانس چیست؟(1)
انتشار نور از جانوران و گیاهان همیشه برای بشر جذاب و شگفت انگیز بوده است و تحقیق در مورد چگونگی این پدیده دغدغه‌ی بسیاری از طبیعتدانان، فیزیولوژیست‌ها و فیزیکدانان بوده است. رابرت بویل در قرن 17 میلادی با ساخت یک پمپ خلا نشان داد که لومینسانس ( نشر نور ) از قارچ‌ها نیازمند هوا است ودر خلا، نور منتشر نمی‌شود.
واژه‌ی لومینسانس را اولین بار Eilhardt wiedman در سال 1888 خلق کرد که به معنی انتشار نور سرد است. منظور از نور سرد این است که کمتر از 20 درصد تابش حرارتی تولید می‌شود و لومینسانس یا نور سرد نباید با فلورسانس، فسفورسانس و یا شکست نور اشتباه شود. در سال 1916 Harvey واژه‌ی بیولومینسانس را که به معنی لومینسانس از موجودات زنده است را به کار برد.
بیولومینسانس تولید و نشر نور، در اثر انجام یک واکنش شیمیایی- آنزیمی، از موجودات زنده است و بر خلاف واکنش‌های زیستی معمول، که انرژی به صورت گرما به محیط داده می‌شود، انرژی این واکنش به انرژی نورانی مبدل می‌شود.
بیولومینسانس در موجودات مختلف با اشکال ظاهری متنوع و با مکانیسم‌های مختلف انجام می‌شود. برخی جانوران اندام‌های نورانی پیچیده‌ای که مانند چشم است دارند، در این جانوران انتشار نور تحت کنترل سیستم عصبی است و نور بر اساس نیاز یا باتحریک عصبی آزاد می‌شود. از جمله این جانوران ماهی منور و اقتاپوسهای نور افشان است. در برخی دیگر یک سلول منفرد همه‌ی دستگاه‌های مورد نیاز برای نشر نور را دارد و نور به طور ممتد نشر می‌شود ( باکتری‌ها و قارچ‌های منور از این دسته هستند ). بسیاری از گروه‌های دیگر موجودات لومینسانس حد واسط این دو گروه اند.
در مکانیسم تولید نور سرد ممکن است دستهٍ‌ای از واکنش‌های بینابینی نیز وجود داشته باشد اما واکنشی که تولید نور می‌کند واکنش نهایی مسیر است که به آن « واکنش منتشر کننده‌ی نور » می‌گویند که در این واکنش از مولکول ناشر نور یک الکترون منفرد به حالت برانگیخته می‌رسد. واکنش‌های منتشر کننده‌ی نور متنوعی وجود دارد اما همه‌ی آنها شامل یک واکنش اکسیداسیون سوبسترا (مولکول ناشر نور )، که معمولاً پروتئینی به نام لوسیفرین است، می‌شود. این واکنش اکسیداتیو انرژی لازم برای برانگیختگی الکترون فراهم می‌کند.
اهمیت تکاملی بیولومینسانس
بیولومینسانس در موجوداتی که از این ویژگی بهرمنداند دارای اهمیت تکاملی است و می‌توان کاربردهای زیر را به طور عمده برای آن برشمرد:
1. وسیله‌ای برای استتار- برای مثال کوسه‌ی کوکیکاتر با لومینسانس سرتاسر بدن خود را نورانی می‌کند جز ناحیه‌ای در زیر شکمش که تاریک باقی می‌ماند. این قسمت تاریک همانند ماهی تُن به نظر می‌رسد و باعث جلب ماهی‌های شکارچی می‌شود و به این ترتیب با این طعمه‌ی فریبنده، ماهی شکارچی خود طعمه‌ی کوسه‌ی کوکیکاتر می‌شود.
2. به عنوان وسیله‌ی دفاعی- دیانوفلاژلت‌ها زمانی که حمله‌ی شکارچی‌هایشان را حس می‌کنند با لومینسانس باعث جلب شکارچیهای بزرگتر نیز می‌شوند که شکارچیهای اولیه را شکار می‌کنند و دیانوفلاژلت‌ها را از خورده شدن نجات می‌دهند.
3. جلب طعمه – anglerfish برای جلب طعمه از لومینسانس استفاده می‌کند.
4. جلب جفت- کرم‌های شب تاب در فصل جفتگیری با تابش نور جلب جفت می‌کنند.
5. برای برقراری ارتباط- این استفاده از بیولومینسانس بیشتر در کلونی‌های باکتری‌های لومینسانس کننده دیده می‌شود.
نویسنده: سمانه سادات عنایتی
