Βιοφωταύγεια: Σκουλήκια που λάμπουν στο σκοτάδι

Η βιοφωταύγεια είναι ένα συναρπαστικό φαινόμενο με το οποίο τα ζωντανά όντα μπορούν να παράγουν το δικό τους φως. Αυτή η ικανότητα είναι ευρέως διαδεδομένη σε διάφορες ομάδες ζώων – από καρχαρίες έως μέδουσες και σκουλήκια, πολλά είδη λάμπουν στο σκοτάδι. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα σκουλήκια με αυτήν την ικανότητα!

πρέπει να σημειωθεί ότι ο όρος «σκουλήκι» είναι άτυπος και στερείται βιολογικής υποστήριξης. Μέσα σε αυτό, περιλαμβάνουμε annelids, νηματώδεις, προνύμφες εντόμων και άλλους οργανισμούς που δεν σχετίζονται μεταξύ τους, αρκεί να έχουν ένα μαλακό, επίμηκες σώμα και με περιορισμένα ή απόντα πόδια.

Δεδομένου ότι αυτά τα ζώα μπορεί να είναι παρόμοια μεταξύ τους και μοιράζονται την ικανότητα να παράγουν φως, σε αυτό το άρθρο θα τα αντιμετωπίσουμε συνολικά, ανεξάρτητα από τις εξελικτικές τους σχέσεις. Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για αυτά, συνεχίστε να διαβάζετε.

1. Ελαφρύς σκουλήκι της Νέας Ζηλανδίας (Arachnocampa luminosa)

Το πρώτο από τα σκουλήκια που λάμπουν στο σκοτάδι είναι Arachnocampa luminosa. Αυτός ο οργανισμός είναι μια προνύμφη της σκνίπας του μύκητα, μικρά δίπτερα έντομα ιθαγενή της Νέας Ζηλανδίας. Στην προνυμφική του φάση, Arachnocampa luminosa είναι ένα λεπτό και επίμηκες σκουλήκι, που μπορεί να φτάσει περίπου τα 3 ή 4 εκατοστά (μεταξύ 1 και 2 ίντσες).

Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι προνύμφες περιφέρονται στις σκοτεινές και υγρές σπηλιές όπου ζουν, αναζητώντας ένα κατάλληλο μέρος για να χτίσουν τα δίχτυα τους. Πρόκειται για μια σειρά από σειρές που κρέμονται από την οροφή, γεμάτες με κολλώδεις σταγονίδια με κρυσταλλική εμφάνιση.

Η προνύμφη βρίσκεται σε αυτή τη δομή και εκπέμπει ένα μπλε φως μέσω της κοιλιάς της. Το φως προσελκύει τα υπόλοιπα αρθρόποδα στη σπηλιά, και προσπαθούν να την πλησιάσουν. Ωστόσο, τα αρθρόποδα δεν βλέπουν τον κολλώδη ιστό του σκουληκιού και παγιδεύονται. Μετά από αυτό, το σκουλήκι πρέπει μόνο να τα συλλέξει και να τα καταβροχθίσει.

Αν και αυτά τα ασπόνδυλα δεν σχετίζονται με τις πυγολαμπίδες, τα πιο διάσημα φωτεινά έντομα μοιράζονται τον ίδιο μηχανισμό παραγωγής φωτός, μέσω της λουσιφερίνης και της λουσιφεράσης. Αυτό σημαίνει ότι οι ίδιες χημικές αντιδράσεις έχουν εξελιχθεί αρκετές φορές ανεξάρτητα.

2. Σκουλήκι σιδηροδρόμου (Phrixothrix hirtus)

Και πάλι, αυτά τα σκουλήκια είναι στην πραγματικότητα προνύμφες εντόμων. Σε αυτή την περίπτωση, δεν είναι δίπτερα, αλλά σκαθάρια (σκαθάρια) του Οικογένεια Phengodidae. Τα σκουλήκια ράγας είναι εξαιρετικά γιατί μπορούν να παράγουν δύο διαφορετικούς τύπους φωτός. Από τη μια πλευρά, αυτοί παράγουν κόκκινο φως μέσα από τα κεφάλια τουςκάτι πολύ μοναδικό ανάμεσα στα κολεόπτερα.

Από την άλλη, έχουν δύο σειρές φωτεινών σημείων, που διατρέχουν τις πλευρές τους. Σε Phrixothrix hirtus παράγουν κίτρινο φως, ενώ μέσα Phrixothrix viviani εκπέμπουν πράσινα χρώματα. Κανένα άλλο σκαθάρι στον κόσμο δεν είναι ικανό να παράγει αυτή την ποικιλία χρωμάτων.

Μια πρόσφατη μελέτη δείχνει ότι αυτά τα σκουλήκια που λάμπουν στο σκοτάδι παράγουν αυτά τα πολύ διαφορετικά χρώματα χάρη στις τροποποιήσεις στις λουσιφεράσες τους. Αυτά είναι ένζυμα που αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του συστήματος παραγωγής φωτός.

3. Ελαφρύς σκουλήκι των Βερμούδων (Odontosyllis enopl)

Αυτά τα ασπόνδυλα δεν έχουν καμία σχέση με τα προηγούμενα. Αντίθετα, είναι πολυχαΐτες, μια ομάδα ανελιδών με ένα ζευγάρι εξαρτήματα σε κάθε ένα από τα πολυάριθμα τμήματα του σώματός τους. Οι βερμούδες λαμπτήρες διακρίνονται για τους όμορφες και συναρπαστικές αναπαραγωγικές τελετουργίεςστην οποία η βιοφωταύγεια παίζει καθοριστικό ρόλο.

Συντονίζοντας με τους κύκλους της σελήνης, το Οδοντοσύλλης υποβάλλονται σε φυσιολογικές, ανατομικές και συμπεριφορικές τροποποιήσεις. Αυτά τα ζώα μεταμορφώνουν τα εξαρτήματά τους για καλύτερη κολύμβηση, υπερτροφίζουν τα τέσσερα μάτια τους και τροποποιούν τα απεκκριτικά τους όργανα (νεφρίδια) για να αποθηκεύουν γαμέτες.

Μεταξύ 3 και 5 ημερών μετά την πανσέληνο, 55 λεπτά μετά τη δύση του ηλίου, τα θηλυκά αφήνουν τον βιότοπό τους στον βυθό της θάλασσας. Αυτά κολυμπούν στην επιφάνεια μαζικά, όπου υιοθετούν μια κυκλική διαδρομή και αρχίζουν να απελευθερώνουν τους γαμέτες τους, μαζί με μια βλεννώδη ουσία που εκπέμπει μπλε-πράσινο φως.

Μόλις το βλέπουν, τα αρσενικά κολυμπούν ζωηρά προς το μέρος τους, ενώ εκπέμπουν σύντομες λάμψεις διακοπτόμενου φωτός. Όταν τα φτάσουν, αρχίζουν να απελευθερώνουν τους δικούς τους γαμέτες και αρχίζει να συμβαίνει εξωτερική γονιμοποίηση. Αυτή η διαδικασία διαρκεί περίπου 10-20 λεπτά και είναι πολύ τακτική και προβλέψιμη. Μετά από αυτό, οι πολυχαΐτες επιστρέφουν στον βυθό και να επιστρέψουν στην κανονική τους ζωή.

4. Πράσινα βομβαρδιστικά σκουλήκια (Swima bombiviridis)

Αυτό το τελευταίο παράδειγμα είναι πολύ ενδιαφέρον, καθώς δείχνει μια διαφορετική χρήση της βιοφωταύγειας. Ο πολυχαίτης Swima bombiviridis, καθώς και μερικά από τα συγγενή του, έχει σφαιρικές δομές κοντά στο κεφάλι του. Αυτοί οι σχηματισμοί είναι παρόμοιοι με απλές σφαίρες – γεμάτες με υγρό – και φαίνεται να προέρχονται από τροποποιημένα βράγχια.

Αυτές οι δομές δεν χρησιμοποιούνται για το κυνήγι ή την αναπαραγωγή, αλλά ως άμυνα. Όταν αντιμετωπίζουν μια απειλή, τα σκουλήκια είναι σε θέση να διαχωρίσουν τις σφαίρες του σώματός τους, οι οποίες μερικές φορές αποκαλούνται «βόμβες». Όταν κυκλοφόρησε, οι βόμβες εκρήγνυνται σε μια λάμψη έντονου φωτόςτο οποίο διαρκεί λίγα δευτερόλεπτα και μετά ξεθωριάζει.

Αυτό επιτρέπει στα σκουλήκια να ξεφύγουν από τα αρπακτικά με τη βοήθεια των μεγάλων εξαρτημάτων τους που μοιάζουν με κουπιά. Όταν τελειώσουν οι αντλίες, τα σκουλήκια μπορούν να τα αναπτύξουν εκ νέου πολύ γρήγορα.

Η βιοφωταύγεια είναι ένα πολύ εντυπωσιακό φαινόμενο. Είναι μια συναρπαστική περιοχή που πρέπει να εξετάσουμε και μπορούμε να ανακαλύψουμε μόρια με μερικές απίστευτες πιθανές χρήσεις στη βιοϊατρική. Αυτά τα μικρά σκουλήκια που λάμπουν στο σκοτάδι θα μπορούσαν να βοηθήσουν να σωθούν ζωές, με λίγη βοήθεια από τη σύγχρονη επιστήμη!

Μπορεί να σας ενδιαφέρει…