БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ (от био...и латинского lumen — свет, -escent — суффикс, означающий слабое действие), видимое свечение живых организмов, связанное с процессами их жизнедеятельности и обусловленное у значительного числа видов ферментативным окислением особых веществ — люциферинов. Биолюминесценция широко распространена в природе и известна у бактерий, грибов, представителей разных типов животных — от простейших до хордовых. Особенно многочисленны светящиеся формы среди ракообразных, насекомых и рыб (свечение может быть обусловлено симбиотическими бактериями). Свечение может испускать вся поверхность тела или специальные органы свечения. Продолжительность свечения варьирует от длительного, продолжающегося часы, до коротких вспышек, измеряемых у некоторых организмов долями секунды. Свет при биолюминесценции самых разнообразных тонов — от голубого до красного. Биолюминесценция представляет собой один из типов хемилюминесценции: в ходе химической реакции выделяется энергия, которая не теряется в виде тепла и не сопряжена с каким-либо реакциями синтеза, а превращается в энергию электронного возбуждения молекул, способных выделять её в виде фотонов. Наиболее сложна система биолюминесценции у насекомых, например светляков. Их органы испускают вспышки жёлто-зелёного света (с длиной волны около 560 нм) под действием нервных импульсов. Кроме люциферина и фермента люциферазы, для осуществления биолюминесценции насекомым необходим кислород, АТФ и ионы Mg²⁺. Энергия, освобождающаяся при гидролизе АТФ, видимо, активирует люциферин-люциферазную систему и обеспечивает окисление люциферина с испусканием света. Люциферины и люциферазы у различных биологических видов не идентичны. В некоторых случаях биолюминесценция не связана с люциферин-люциферазной реакцией. Например, свечение медузы Aequorea возникает при взаимодействии специфического белка (экварина) с ионами Са²⁺, причём в этом процессе свет испускается в отсутствии кислорода. Биолюминесценция используется для освещения и приманки добычи (например, у глубоководных рыб), для предостережения, отпугивания или отвлечения хищников (у выпускающей светящееся облако креветки Acanthephyra), в качестве сигнала для встречи самцов и самок в брачный период (различные виды светляков). Полагают, что биолюминесценция впервые возникла на стадии перехода от анаэробных форм жизни к аэробным.