Bioluminesensi

Omphalotus nidiformis

Lautan

Bioluminesensi terutama merupakan fenomena laut.

"Ini adalah sumber cahaya yang dominan di fraksi terbesar dari volume bumi yang dapat dihuni, yaitu lautan dalam. Sebaliknya, bioluminesensi pada dasarnya tidak ada (dengan beberapa pengecualian) di air tawar, bahkan di Danau Baikal".

Bioluminesensi ditemukan di laut pada semua tingkatan: organisme planktonik, pelagis dan bentik. Beberapa kelompok planktonik, seperti dinoflagellata dan ctenophores (jeli sisir) menggunakannya pada sebagian besar spesies. Sebagian besar kehidupan laut laut dalam menggunakan bioluminesensi dalam satu bentuk atau lainnya. Biasanya, pancaran cahaya laut termasuk dalam spektrum cahaya biru dan hijau, panjang gelombang yang dapat mentransmisikan melalui air laut dengan paling mudah.

Fungsi bioluminesensi

Untuk daftarnya, lihat halaman web Biolum.

Kamuflase kontra iluminasi

Pada beberapa spesies cumi-cumi, bioluminesensi bakteri digunakan untuk counterillumination sehingga hewan tersebut cocok dengan cahaya lingkungan di atas kepala yang terlihat dari bawah. Pada hewan-hewan ini, organ cahaya mengontrol kontras iluminasi ini untuk menciptakan pencocokan optiminal. Biasanya organ cahaya ini terpisah dari jaringan yang mengandung bakteri bioluminescent.

Daya tarik

Bioluminesensi digunakan sebagai umpan untuk menarik mangsa oleh beberapa ikan laut dalam seperti anglerfish. Umpan yang menggantung di kepala ikan menarik hewan-hewan kecil ke arahnya dalam jarak yang dekat. Namun, beberapa ikan menggunakan umpan non-bioluminescent.

Hiu cookiecutter menggunakan bioluminescence untuk kamuflase, tetapi sebuah patch kecil di bagian bawah perutnya tetap gelap dan tampak seperti ikan kecil bagi ikan predator besar seperti tuna dan makarel yang berenang di bawahnya. Ketika ikan-ikan ini mencoba untuk mengkonsumsi "ikan kecil", mereka digigit oleh hiu, yang mencungkil potongan daging berbentuk "cookie cutter" melingkar kecil dari inangnya.

Dinoflagellata memiliki sentuhan yang menarik pada mekanisme ini. Ketika pemangsa plankton dirasakan melalui gerakan di dalam air, dinoflagellata akan berpendar. Hal ini pada gilirannya menarik predator yang lebih besar yang akan mengkonsumsi calon pemangsa dinoflagellata.

Menarik pasangan adalah fungsi penting dari bioluminesensi. Hal ini terlihat pada kunang-kunang, yang menggunakan kedipan berkala di perut mereka untuk menarik pasangan di musim kawin. Di lingkungan laut, hal ini hanya didokumentasikan dengan baik pada krustasea ostracod kecil tertentu, tetapi mungkin cukup umum.

Tolakan

Cumi-cumi tertentu dan krustasea kecil menggunakan bioluminesensi seperti halnya cumi-cumi yang menggunakan tinta. Awan pendaran yang dikeluarkan, membingungkan atau mengusir predator potensial sementara cumi-cumi atau krustasea melarikan diri ke tempat yang aman. Setiap spesies kunang-kunang memiliki larva yang bersinar untuk mengusir predator.

Betina dari Lampyris noctiluca, Common Glowworm.


Larva kunang-kunang

Bioteknologi

Organisme bioluminesen merupakan target untuk banyak bidang penelitian. Sistem Luciferase banyak digunakan dalam bidang rekayasa genetika. Mereka juga telah digunakan dalam penelitian biomedis, untuk memberikan beberapa sel label yang terlihat. Luciferin dapat ditambahkan ke molekul dan sel untuk membuatnya terlihat di bawah mikroskop. "Pasar ini sekarang bernilai sekitar £20 miliar. Jika Anda pergi ke rumah sakit dan melakukan tes darah yang mengukur protein virus, protein kanker, hormon, vitamin, protein bakteri, obat-obatan, hampir pasti akan menggunakan teknik ini".

Struktur photophores, organ penghasil cahaya pada organisme bioluminescent, sedang diselidiki oleh para perancang industri.

Rendering artistik krill Antartika bioluminescent

Organisme bioluminesen

Ini adalah daftar organisme yang memiliki bioluminesensi yang terlihat:

Organisme terestrial

Hewan:

• Arthropoda
• kunang-kunang
• klik kumbang
• cacing cahaya
• cacing kereta api
• lalat miketofilid tertentu
• lipan tertentu, seperti Geophilus carpophagus.
• kaki seribu tertentu seperti Motyxia.
• moluska terestrial (siput darat tropis)
• Quantula striata
• Annelida
• Jamur - Sebanyak 71 spesies bersifat bioluminescent, termasuk spesies Armillaria, Omphalotus, Mycena, Gerronema, Pleurotus.
• Jamur (lihat Foxfire)
• Jamur Jack O'Lantern (Omphalotus olearius)
• jamur hantu (Omphalotus nidiformis)
• Jamur madu
• Panellus stipticus

Ikan

• Anglerfish
• Hiu pemotong kue
• Ikan senter
• Belut Gulper
• Ikan lentera
• Ikan hatchetfish laut
• Ikan Midshipman
• Pineconefish
• Viperfish

Kunang-kunang

Terlepas dari namanya, kunang-kunang sebenarnya adalah kumbang yang menggunakan reaksi enzimatik yang melibatkan senyawa kimia yang disebut luciferin untuk menghasilkan cahaya berkedip kehijauan yang khas. Selain mungkin memperingatkan predator tentang toksisitas mereka, diperkirakan tujuan utama dari perut mereka yang berkedip adalah untuk menarik pasangan.

Invertebrata laut

• banyak Cnidaria
• Pena laut
• karang
• Aequorea victoria, ubur-ubur
• Ctenophores tertentu atau "jeli sisir"
• echinodermata tertentu (misalnya Ophiurida)
• krustasea tertentu
• ostrakoda
• copepoda
• krill
• dua spesies chaetognath
• moluska tertentu
• kerang tertentu dan bivalvia lainnya
• nudibranch tertentu, siput laut
• Gurita
• Bolitaenidae
• memesan Teuthida
• Cumi-cumi Kolosal
• Mastigoteuthidae
• Sepiolidae
• Cumi-cumi Enope yang Berkilau
• Cumi-cumi vampir

Mikroorganisme

• Dinoflagellata (misalnya Noctiluca scintillans, Pyrodimium bahamense).
• Vibrionaceae (misalnya Vibrio fischeri, Vibrio harveyi, Vibrio phosphoreum)
• Anggota keluarga bakteri laut Shewanellaceae, Shewanella hanedai dan Shewanella woodyi bersifat bioluminescent.