Biyolüminesans Nedir? Nasıl Çalışır?

4461_bioluminescence-dinoflagellateHayvanlar bir yerden diğer yere hareket etmek için görme duyularını kullanırlar. Genelikle ışıksız bir yerde hareket etmek için zorlanmaktadırlar. Baykuş gibi bazı hayvanlar çok büyük gözleriyle ışığın pek çoğunu gözlerinde toplayarak kullanır. Ayrıca onlar çevreleriyle ilgili bilgileri anlamak için diğer duyularını da kullanırlar. Diğer taraftan insanlar,taşınabilir bir yaratım içerisinde çok emek harcayarak buna sahip olmuşlardır ve suni ışık kaynaklarından LED’lere ve ampullere kadar pek çok gelişim yaşamışlardır.

Bir organizma tarafından yayılan ışık (veya tarafından atılır) organizma içerisinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar serbest enerji ile üretilmesine “biyolüminesans” denir. Bazı biyolüminesans özelliği olan yaşam formları,tamamıyla farklı bir tarza sahiptir. Onlar kendi ışıklarını kendi üretir ve o ışığı vücutlarının çevresinde taşırlar. Işığı üreten hayvanlar ve insanlar aynı yolla ışığı kullanmaktadırlar.Fakat hayvanlar ampüllerin ürettiği ışıktan farklı olarak kendi ışıklarını üretirler.Geleneksel ampüller ışığı akkorlayarak üretirler.Bu da içerisindeki iplik şeklindeki metali ısıtır ve ışık ışınları meydana gelir.Ampülün icat edildiğinden beri bu,çok verimli bir olay değildir. Işıldayan hayvanlar, ışığı lüminesans olarak üretirler. Lüminesans üreten hayvanlar,kimyasal bileşimleri diğerleriyle karıştırarak parlaklık elde ederler.Bu da maddenin ışık çubuklarının iç kısmıyla biraraya getirerek ışığı elde etmelerini sağlar. Lüminesans,akkorlanmaya göre oldukça verimlidir.Çok fazla sıcaklık oluşturmadan ve sıcaklık gerektirmeden ışık elde edildiği için buna “soğuk ışık “da denmektedir.

4461_bioluminescence-luciferin

Bilim adamları, akkor ve lüminesans arasındaki farkın 2,500 yıldan daha uzak olmadığını düşünmektedirler. 1600’lü yıllarda,araştırmacılar hayvanların nasıl ışık ürettiğini araştırmaya başlamışlardır.Fakat farklı hayvanların farklı maddeleri kullanmasından beri, bilim adamları hala her biyolüminesans üreten türün nasıl ışık ürettiğini tam olarak bilmiyor.Araştırmacılar neden hayvanların neden ışık ürettiğini veya bunu nasıl açıp kapattıklarını anlayamamaktadırlar.Pek çok hayvanın lüminesans kabiliyeti bilindiğinden beri, biyolüminesans çalışılması oldukça zor bir konudur.Diğer bir deyişle,üretimin kontrolü ışık üreten maddelerin yıkılmasıyla olur.

Biyolüminesanslı canlılar, deniz anası,ahtapot,karides, kril, deniz solucanları ve balıklardır vebu canlılar deniz diplerinde yaşarlar.Çoğunlukla bu canlılar 440-479 nanometre dalga boyuna sahip ışık üretirler. Bu bulgu mavi-yeşil güneş ışığı okyanusun bu kısmında bulunur. Parlayan hayvanlar uzun yollar katedebilir ve okyanusun üst kısımdan gelen ışıkla kendi ışığını harmanlayabilir. Bu hayvanlar okyanusun güneş ışığı almayan yerlerinde ışığın birincil kaynaklarıdır.

Hayvanlar Nasıl Işık Üretir?

Genel olarak, biyolüminesans ışık-üretim reaksiyonlarındaki maddelerin 2 tip kombinasyonunu kapsamaktadır.Birincisi, lüsiferindir (bir ışık üretici madde). Diğeri ise lusiferazdır. (reaksiyonları katalizleyen bir enzim). Diğer bir deyişle, lusiferin fotoprotein diye bilinen bir proteindir ve ışık üretme süreci için reaksiyonu aktive etmek üzere bir iyonu şarj etmek gereklidir. Nörolojik, mekanik, kimyasal ya da henüz çözülememiş bazı dürtüler ışık üretmek için reaksiyonları başlatabilir. Süreç, diğer maddelerin varlığını gerektirir. Örneğin; oksijen ya da ATP (Adenin Trifosfat).ATP, insan vücudunda da olan pek çok canlı organizmanın kullandığı,enerjiyi depo eden ve taşıyan bir moleküldür.Lusiferin-Lusiferaz reaksiyonları, oksilusiferin ve su gibi ürünler tarafından oluşturulabilir. Lusiferin ve Lusiferaz ikisi de Latince “Lucifer” olan “ışık getiren” anlamına gelmektedir.

4461_bioluminescence_orig

Onlar belirli kimyasalların adlarından daha geniş kapsamlıdır.Birçok farklı madde Lusiferin ve lusiferaz gibi davranabilir. Bu durum biyolüminesans yaşam formlarının türlerinde beklenebilir. Örneğin,lusiferin koelenterazin deniz biyolüminesansında genel olarak görülür. Dinoflagellatlar (ateş rengi algler), fotosenteze karşı olarak besin elde etmek için klorofile benzeyen bir lusiferin kullanırlar. Onların lüminesansları güneşli günlerden sonra daha parlaktır.Bazı karides ve balıklar diğer canlıları yemeden önce onlara kendi lusiferin ürünlerini gösterirler.

Kaynakça:
http://science.howstuffworks.com/zoology/all-about-animals/bioluminescence1.htm

Yazar: Gülseren Billur Akdeniz