Biyolüminesans Nedir ve Ne İşe Yarar? Mekanizması Nasıldır?

Biyolüminesans, bazı canlı organizmaların gerçekleştirdiği, kimyasal reaksiyonlar sırasında kimyasal enerjinin ışık enerjisine dönüştürülmesi ile ışık üretilmesi ve yayılması olayına verilen isimdir.

Biyolüminesan Işık

Biyolüminesan ışığın görünümü, bulunduğu yaşam alanına ve organizmaya bağlı olarak büyük ölçüde değişir.

Örneğin, deniz biyolüminesansının çoğu, görünür ışık spektrumunun mavi-yeşil kısmında ifade edilir. Bu renkler derin okyanusta daha kolay görülebilir. Ayrıca, çoğu deniz organizması sadece mavi-yeşil renklere duyarlıdır. Fiziksel olarak sarı, kırmızı veya mor renkleri işleyemezler.

Kara organizmalarının çoğunda mavi-yeşil biyolüminesans görülür. Bununla birlikte, ateş böcekleri ve biyolüminesce için bilinen tek kara salyangozu, Güneydoğu Asya’nın tropik bölgelerine özgü Quantula striata da dahil olmak üzere birçok sarı spektrumda parlar.

Birkaç organizma birden fazla renkte parlayabilir. Demiryolu solucanı (aslında bir böceğin larvası) en tanıdık olabilir. Demiryolu solucanının başı kırmızı renkte parlarken vücudu yeşil renkte parlar. Farklı lusiferazlar (Lusiferaz, biyolüminesansta rol oynayan oksidatif enzimlerin genel adıdır.) biyolüminesansın farklı şekilde ifade edilmesine neden olur.

Bazı organizmalar sürekli ışık yayar. Örneğin, çürüyen ahşapta bulunan bazı mantar türleri, foxfire adı verilen oldukça tutarlı bir parıltı yayar.

Bununla birlikte, çoğu organizma ışık organlarını bir saniyeden yaklaşık 10 saniyeye kadar yanıp sönmek için kullanır. Bu flaşlar, kalamar üzerindeki noktalar gibi belirli noktalarda ortaya çıkabilir. Diğer flaşlar organizmanın tüm vücudunu aydınlatabilir.

Adaptasyonlar

Biyolüminesans, canlılar tarafından av avlamak, yırtıcılara karşı savunmak, eş bulmak ve diğer hayati faaliyetleri yürütmek için kullanılır.

Savunma Adaptasyonları

Bazı türler saldırganların kafasını karıştırır. Örneğin birçok kalamar türü, balık gibi ürkütücü yırtıcılara parlar. Ürkütücü balık hazırlıksız yakalandığında, kalamar hızla kaçmaya çalışır.

Vampir kalamar bu savunma davranışının bir varyasyonunu sergiliyor. Birçok derin deniz kalamarı gibi, vampir kalamar mürekkep keselerinden yoksundur. (Okyanus yüzeyinin yakınında yaşayan kalamar, yırtıcılarını karanlıkta bırakmak için koyu mürekkep çıkarır.) Bunun yerine, vampir kalamar, yırtıcıları ürkütebilen, karıştırabilen ve geciktirebilen ve kalamarın kaçmasına izin veren yapışkan biyolüminesan mukus çıkarır.

Birçok deniz türü kendilerini korumak için karşı aydınlatma adı verilen bir teknik kullanır. Köpekbalıkları gibi birçok yırtıcı hayvan aşağıdan avlanır. Güneş ışığının avın altında gölgeler oluşturduğu yukarıya bakarlar. Karşı aydınlatma, bu yırtıcı davranışa karşı bir tür kamuflajdır.

Hatchetfish karşı aydınlatma kullanır. Hatchetfish’in aşağı doğru işaret eden ışık üreten organları vardır. Altlarından gelen ışık miktarını yukarıdan gelen ışığa uyacak şekilde ayarlar. Biyolüminesanslarını ayarlayarak gölgelerini gizlerler ve yukarı bakan yırtıcılar için neredeyse görünmez olurlar.

Yılanyıldızları gibi bazı biyolüminesan hayvanlar, yırtıcıların dikkatini dağıtmak için vücut parçalarını ayırabilir. Yırtıcı, yılanyıldızın parlayan kolunu takip ederken, hayvanın geri kalanı karanlıkta sürünür. (Yılanyıldızlar, tüm deniz yıldızları gibi, kollarını yeniden büyütebilir.)

Biyologlar, bazı köpekbalığı ve balina türlerinin, biyolüminesan olmasalar bile savunma biyolüminesansından yararlanabileceğini düşünüyorlar. Örneğin bir  ispermeçet balinası, balinanın diyetinin bir parçası olmayan büyük biyolüminesan plankton topluluklarıyla bir yaşam alanı arayabilir. Plankton’un yırtıcıları (balıkları) planktona yaklaştıkça, parlayan balinaları uyarır. Balina balığı yer. Plankton daha sonra ışıklarını söndürür.

Bazı böcek larvaları (parlayan solucanlar lakaplı) yırtıcıları toksik oldukları konusunda uyarmak için yanar. Kurbağalar, kuşlar ve diğer yırtıcılar bu larvaları tüketmenin hastalıkla ve olası ölümle sonuçlanacağını biliyorlar.

Çekicilik

Yıldız böcekleri olarak da adlandırılan yetişkin ateş böcekleri biyolüminesandır. Eşlerini etkilemek için parlarlar. Hem erkek hem de dişi ateş böcekleri parıldayabilse de, Kuzey Amerika’da yanıp sönen ateş böceklerinin çoğu erkektir. Flaşlarının modeli, yakındaki dişilere hangi ateş böceği türü olduklarını ve çiftleşmeyle ilgilendiklerini söyler.

Diğer Biyolüminesans

Organizmalar rahatsız olduklarında parıldayabilirler. Tuzluluk düşüşü gibi ortamdaki değişiklikler, örneğin biyolüminesan algleri parlamaya zorlayabilir. Bu canlı fenerler karanlık okyanusta pembe veya yeşil lekeler olarak görülebilir.

“Sütlü denizler” biyolüminesansın bir başka örneğidir. Çevreleri bozulduğunda yanıp sönen biyolüminesan alglerin aksine, sütlü denizler sürekli parıltılardır, bazen Dünyanın üzerindeki yörüngedeki uydulardan görülebilecek kadar parlak ve büyüktür.

Bilim adamları, sütlü denizlerin okyanus yüzeyindeki biyolüminesan bakteriler tarafından üretildiğini düşünüyor. Sütlü denizlerin oluşması için milyonlarca bakteri mevcut olmalı ve bakterilerin yanacak yeterli kimyasallara sahip olması için koşullar doğru olmalıdır. Hint Okyanusu gibi tropikal sularda sütlü denizlerin uydu görüntüleri yakalandı.

Editör: Ayşe Tunç – 24.08.2022