Біофлуоресценція та біолюмінесценція: у чому насправді різниця

Світ природи наповнений організмами, що світяться, але не всі вони світяться однаково. Деякі з них покладаються на біофлуоресценцію, тоді як на біолюмінесценцію, що насправді є різними процесами, пише IFLScience.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Біофлуоресценція відбувається, коли організм поглинає світло на одній довжині хвилі і випромінює його на іншій, створюючи видиме світіння. Цей ефект стає можливим завдяки флуоресцентним біомолекулам, таким як білки або метаболіти, знайденим у різних видів. Акули, наприклад, мають у своїй шкірі мікроскопічні сполуки, які спричиняють їхню виразну флуоресценцію.

Один з найвідоміших прикладів — зелений флуоресцентний білок (GFP), вперше виявлений у медузі Aequorea victoria в 1962 році. Під впливом ультрафіолетового світла цей білок продукує яскраве зелене світіння.

Окрім свого біологічного значення, GFP став важливим інструментом у клітинних дослідженнях, допомагаючи досліджувати процеси, які колись були невидимими. Вплив цього відкриття настільки глибокий, що троє вчених, відповідальних за його просування, отримали Нобелівську премію в 2008 році.

Біфолуоресценція не обмежується морськими істотами, такими як медузи та акули. Хамелеони, білки і навіть качкодзьоби демонструють цю властивість.

Нещодавнє дослідження також підтвердило біофлуоресценцію у деяких райських птахів, і науковці припускають, що це може відігравати певну роль у залицянні. Тим часом деякі хижі рослини, такі як венерина мухоловка, використовують флуоресценцію, щоб привабити комах, стаючи блакитними під впливом ультрафіолетового світла.

Біолюмінесценція, з іншого боку, — це хімічно обумовлений процес, коли організми генерують власне світло. Ця реакція відбувається між киснем і невеликими молекулами, відомими як люциферини, за допомогою ферменту люциферази. На відміну від флуоресценції, яка потребує зовнішнього світла, біолюмінесценція повністю самопідтримується.

Хоча біолюмінесценція відносно рідкісна на суші — її можна побачити у світлячків — вона поширеніша серед глибоководних істот. Наприклад, риба вудильник покладається на біолюмінесцентні бактерії, щоб засвітити свою характерну приманку.

Хоча рослини в природі не мають цієї властивості, вчені за допомогою генетичних модифікацій створили рослини тютюну, що світяться, і навіть сконструювали біолюмінесцентну деревину.

Розуміння цих природних механізмів вироблення світла демонструє неймовірні адаптації, що існують у різних видів.

Раніше Фокус писав про нову тканину, яка врятує від екстремального холоду. Вона нагрівається від сонячного світла: всього за 10 хвилин матеріал підвищує свою температуру на 30°C.

Також Фокус писав про те, які представники трьох царств природи є найнебезпечнішими для життя людини, якщо їх вживати в їжу.