Znajdź zawartość

Kiedyś miasta oświetlały latarnie gazowe, olejowe czy naftowe, potem elektryczne, teraz przyszedł, być może, czas na żywe latarnie z drzew. Tajwańscy badacze odkryli bowiem, że wprowadzenie do liści nanocząstek złota powoduje, że nocą emitują one czerwonawe światło. Na to, że nanocząstki złota mogą wywoływać luminescencję liści, wpadł dr Yen-Hsun Su z Centrum Badawczego Nauk Stosowanych na Academia Sinica. Jego artykuł ukazał się w piśmie Nanoscale. Diody LED zastąpiły tradycyjne źródła światła w wielu wyświetlaczach i ulicznych latarniach. Sporo emitujących światło diod wykorzystuje do uzyskania różnych długości fal luminescencyjny proszek [luminofor]. Jest on jednak wysoce toksyczny i drogi. Stąd pomysł doktora Yen-Hsun Wu, by wynaleźć metodę zastąpienia go czymś bezpieczniejszym – opowiada prof. Shih-Hui Chang. Tajwańczycy umieścili nanocząstki złota w liściach bakopy karolińskiej (Bacopa caroliniana), która jest popularną rośliną akwariową, ponieważ w naturze występuje na bagnach i dobrze rośnie w półzanurzeniu. Oświetlenie ultrafioletem prowadziło do niebiesko-fioletowej fluorescencji nanocząstek, a w konsekwencji do emisji czerwonawego światła przez otaczający chlorofil. W wywiadzie udzielonym pismu Chemistry World Yen-Hsun Su roztacza interesującą wizję przyszłości. Bio-LED-y z roślin oświetlają w niej drogi, co prowadzi do ograniczenia zanieczyszczenia światłem sztucznym, a dodatkowo spadku zanieczyszczenia dwutlenkiem węgla. Nie tylko nie trzeba bowiem korzystać z elektryczności, ale i biodiody nadal przeprowadzają fotosyntezę w swoich chloroplastach. Profesorowie Wei-Min Zhang i Shih-Hui Chang oraz doktor Yen-Hsun Su zaznaczają, że technologię i efektywność bioluminescencji trzeba jeszcze poprawić.

Dzięki luminescencji spodnia część ciała niektórych rekinów emituje światło. W ten sprytny sposób zwierzęta stają się niewidzialne zarówno dla ofiar, jak i dla innych drapieżników. Świeci ok. 50 gatunków, czyli ponad 10% znanych rekinów. Pierwsze badania eksperymentalne nad luminescencją tych ryb chrzęstnoszkieletowych przeprowadził zespół Juliena Claesa z Laboratorium Biologii Morskiej na Uniwersytecie Katolickim w Leuven. Belgowie skupili się na jednym ze świecących gatunków – kolczaku czarnym (Etmopterus spinax), który naturalnie występuje w północnym Atlantyku i Morzu Śródziemnym. Jak tłumaczy Claes, rekiny zawdzięczają swój połysk zlokalizowanym na brzuchu narządom świetlnym, inaczej fotoforom. Ponieważ wiele drapieżników ma skierowane ku górze oczy, to powszechna metoda kamuflażu w strefie mezopelagialu (rozciągającej się od 200 do 1000 m głębokości). U rekinów zademonstrowano ją jednak po raz pierwszy. Na potrzeby studium schwytano samce i samice kolczaków czarnych z okolic Bergen w Norwegii. Ryby przetransportowano potem do Espeland Marine Station, gdzie przebywały – jak na wolności - w zbiornikach z zimną, ciemną wodą. W takich warunkach Belgowie zmierzyli luminescencję każdego osobnika. Po kilku dniach operację powtórzono, tym razem jednak najpierw nad głową rekinów umieszczono źródło światła. Tuż po schwytaniu u wielu zwierząt odnotowano spontaniczne długotrwałe świecenie. Czasem utrzymywało się ono nawet godzinę. Widmo światła było dopasowane do warunków panujących w fiordzie – brzuch emitował intensywne zielone lub niebieskawe światło. Po stymulacji okazało się, że ryby potrafią w pewnym stopniu uzgodnić swoje reakcje z zewnętrznymi zmianami oświetlenia. Oznacza to, że kolczaki wykorzystują informacje docierające do oczu i szyszynki. Ponieważ otwór gębowy E. spinax znajduje się po spodniej stronie ciała, oszukana ofiara, np. kryl, zostaje pożarta w mgnieniu oka. Luminescencja jest także pociągająca dla płci przeciwnej. Luminescencja służy także do komunikowania, ponieważ z bliska niektóre części ciała wydają się bardziej rozświetlone. Dotyczy to m.in. rejonu miednicy, gdzie znajdują się narządy płciowe – opowiada Claes.

Nieznani dotąd reprezentanci pierścienic posługują się nietypowymi metodami zmylenia przeciwnika: wystrzeliwują pociski stanowiące fragmenty ich ciała, które w dodatku jarzą się na zielono. Badacze z Instytutu Oceanografii Scrippsa Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opisali pierścienice mierzące od 18 do 93 mm. Odkryto je dzięki zdalnie sterowanemu robotowi, który nurkował na głębokości 1800-3700 metrów. Jednym z najciekawszych jest gatunek Swima bombiviridis – nazwany tak od miotanych przez siebie zielonych pocisków i opanowanej do perfekcji umiejętności pływania. Dr Karen Osborn, szefowa amerykańskiego zespołu, zaznacza, że choć zwierzęta te wcale nie są rzadkie, wyzwaniem było ich zebranie na tak znacznej głębokości. Pierścienice są przezroczyste, z wyjątkiem rejonów przewodu pokarmowego. Poruszają się dzięki szczecinkom wykorzystywanym jak wiosła. Głębokości pomiędzy 1000 a 4000 m tworzą największy, a zarazem najsłabiej poznany habitat Ziemi. Ze względu na ograniczony czas dostępu do podwodnych maszyn, wykorzystywany głównie na penetrację okolic kalifornijskich wybrzeży, zidentyfikowaliśmy [tylko lub aż] 7 nowych gatunków – opowiada profesor Greg Rouse. U wszystkich na głowie rozwinęły się złożone wyrostki. W przypadku 5 są to luminescencyjne bomby, które przypominają wypełnione cieczą sfery. Gdy zwierzę je wypuści, zaczynają nagle świecić. Jarzą się przez kilka sekund, a potem stopniowo bledną. Ponieważ pojazd użyty przez biologów morskich sam emitował jasne światło, nie udało się zaobserwować pokazu pierścienic w ich naturalnym środowisku. Odbywały się one dopiero po przetransportowaniu zwierząt na pokład statku badawczego. Wszystko wskazuje na to, że za pomocą pocisków pierścienice płoszą drapieżniki, ale trzeba to będzie jeszcze potwierdzić. Niewykluczone, że bomby były kiedyś skrzelami, które w toku ewolucji przeszły specyficzną przemianę. Krewni mają skrzela ulokowane dokładnie w tym samym miejscu, co pociski. Skrzela mogą łatwo odpadać, pod względem "odczepialności" przypominają więc bomby.