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Bioluminescência

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de bioluminescência

A bioluminescência (mostrada abaixo) refere -se a organismos que produzem e emitem luz como uma forma de quimioluminescência. Essa luz pode ser produzida pelos próprios organismos ou por meio de cepas bacterianas simbióticas. A bioluminescência resulta de uma reação química que ocorre entre uma molécula emissora de luz denominada luciferina e uma enzima chamada luciferase. Em geral, a luciferina e a luciferase diferem entre as espécies, e a bioluminescência evoluiu independentemente em várias espécies para diferentes fins.

Função evolutiva da bioluminescência

Existem duas teorias dominantes sobre a função evolutiva da bioluminescência:

  • Oxigenase de função mista: tem sido teorizada que as luciferases se originaram como mutações em oxigenases de função mista que foram evolutivamente selecionadas para ambientes marinhos escuros, onde a luminescência de tecidos forneceu pistas visuais para acasalar ou distrair predadores.
  • Proteção contra espécies reativas de oxigênio: há evidências de que as luciferinas podem ter evoluído como uma medida protetora contra espécies reativas de oxigênio nocivas (por exemplo, peróxido de hidrogênio). Essa teoria postula que a bioluminescência foi selecionada à medida que as espécies marinhas se moviam para águas mais profundas e escuras, onde a exposição a essas espécies reativas de oxigênio era menor, assim como a necessidade da produção endógena de tais moléculas.

Exemplos de funções de bioluminescência

Como a bioluminescência evoluiu de forma independente várias vezes em várias espécies, ela possui funções distintas em cada espécie e dependendo do meio ambiente.

Camuflar

Em muitas espécies residentes nas águas profundas dos mares e oceanos do mundo, a bioluminescência é usada para a camuflagem de contrailuminação. Isso é conseguido pelos fotorreceptores em órgãos de luz especializados, que correspondem à quantidade de luz no ambiente, camuflando efetivamente o organismo em segundo plano quando visto de cima. Por exemplo, várias espécies de lula utilizam esse mecanismo de bioluminescência.

Defesa

Em muitas espécies de fitoplâncton, a bioluminescência é usada como defesa contra predadores. Como os potenciais predadores liberarão qualquer espécie de fitoplâncton que emite luz, pensa -se que essa característica evoluiu para prejudicar os predadores que não desejam atrair os próprios predadores. Isso é apoiado ainda mais pelo revestimento do estômago preto observado em peixes predatórios encontrados em águas mais profundas, o que impede o brilho de qualquer organismos bioluminescente que eles consumiram. Algumas espécies de lula usam secreções químicas bioluminescentes semelhantes à produção de tinta. Outras espécies de lula autotomizam os membros bioluminescentes que distraem predadores enquanto o organismo pode fugir para a segurança.

Atraindo presas

Algumas espécies de mosquito de fungos residem nos ambientes das cavernas, e suas larvas usam bioluminescência para capturar presas penduradas em teias de seda que emitem uma luz de cor azul ou verde. Essa luminescência é até regulada por ritmos circadianos e liga e liga em determinados horários do dia.

Visualização de presas

Algumas espécies encontradas nas profundezas do oceano usam bioluminescência vermelha para visualizar espécies de presas que são vermelhas, o que é tipicamente invisível nas águas mais profundas. Em espécies, como os peixes-dragão, seus olhos são insensíveis à bioluminescência vermelha que produzem, visualizando suas presas como uma cor azul esverdeada devido à presença de um pigmento da retina especializado.

Atraindo companheiros

Muitas espécies de insetos (por exemplo, vaga -lumes e besouros de cliques) usam bioluminescência para atrair possíveis companheiros. Da mesma forma, muitos crustáceos usam a luminescência para fornecer uma sugestão visual para possíveis companheiros que eles se aproximam da produção de feromônios. Muitas espécies usam bioluminescência para atrair presas imitando outra espécie. Alguns peixes habitacionais em mar (por exemplo, pescadores) têm um apêndice contendo bactérias bioluminescentes que ele usa para atrair presas. Algumas espécies de vaga -lume usam os padrões intermitentes de outras espécies para atrair os machos como presas.

Aviso

Muitas espécies usam bioluminescência como um aviso para os possíveis predadores de que não são adequados para o consumo. Muitas espécies de larvas de insetos, água -viva e minhocas exibem essa característica como um mecanismo de prejudicar predadores.

Comunicação

Uma função comum da bioluminescência em espécies bacterianas e fúngicas é comunicar a densidade celular e a localização de colônias bacterianas próximas. Tais genes são regulados pela concentração de moléculas secretadas no ambiente.

Questionário

1. Qual das alternativas a seguir não é uma função bioluminescência: A. Atraia companheiros B. Deteram -se predadores C. camuflagem D. Aviso E. Todos os itens acima são funções de bioluminescência

Resposta à pergunta nº 1

E está correto. A bioluminescência é usada para atrair companheiros por localização de sinalização, impedir predadores por meio de secreções químicas ou sinalizando que são desagradáveis. Muitos organismos também usam bioluminescência para camuflagem por contrailuminescência.

2. Quais dois componentes são necessários para a bioluminescência? A. luciferina e luciferase B. iluminina e iluminase C. luminina e luminase D. luminina e luciferase

Resposta à pergunta nº 2

A está correto. A bioluminescência resulta de uma reação química que ocorre entre uma molécula emissora de luz denominada luciferina e uma enzima chamada luciferase.

Referências

  • Garantir EJ e Locket Na. (2004). Visão no fundo do mar. Luminescência. 79 (3): 671-712.
  • Wilson T e Hastings J. (1998). Bioluminescência. Annu Rev Cell Dev Biol.14: 197-230.

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