Биофлуоресценция и биолюминесценция: в чем на самом деле разница

Фото: Leon Aschemann

Мир природы наполнен светящимися организмами, но не все они светятся одинаково. Некоторые из них полагаются на биофлуоресценцию, тогда как на биолюминесценцию, что на самом деле являются разными процессами, пишет IFLScience.

Биофлуоресценция происходит, когда организм поглощает свет на одной длине волны и излучает его на другой, создавая видимое свечение. Этот эффект становится возможным благодаря флуоресцентным биомолекулам, таким как белки или метаболиты, найденным у разных видов. Акулы, например, имеют в своей коже микроскопические соединения, которые вызывают их отчетливую флуоресценцию.

Один из самых известных примеров — зеленый флуоресцентный белок (GFP), впервые обнаруженный в медузе Aequorea victoria в 1962 году. Под воздействием ультрафиолетового света этот белок продуцирует яркое зеленое свечение.

Помимо своего биологического значения, GFP стал важным инструментом в клеточных исследованиях, помогая исследовать процессы, которые когда-то были невидимыми. Влияние этого открытия настолько глубоко, что трое ученых, ответственных за его продвижение, получили Нобелевскую премию в 2008 году.

Бифолуоресценция не ограничивается морскими существами, такими как медузы и акулы. Хамелеоны, белки и даже утконосы демонстрируют это свойство.

Недавнее исследование также подтвердило биофлуоресценцию у некоторых райских птиц, и ученые предполагают, что это может играть определенную роль в ухаживании. Между тем некоторые хищные растения, такие как венерина мухоловка, используют флуоресценцию, чтобы привлечь насекомых, становясь голубыми под воздействием ультрафиолетового света.

Биолюминесценция, с другой стороны, является химически обусловленным процессом, когда организмы генерируют собственный свет. Эта реакция происходит между кислородом и небольшими молекулами, известными как люциферины, с помощью фермента люциферазы. В отличие от флуоресценции, которая требует внешнего света, биолюминесценция полностью самоподдерживается.

Хотя биолюминесценция относительно редка на суше — ее можно увидеть у светлячков — она более распространена среди глубоководных существ. Например, рыба удильщик полагается на биолюминесцентные бактерии, чтобы засветить свою характерную приманку.

Хотя растения в природе не обладают этим свойством, ученые с помощью генетических модификаций создали светящиеся растения табака и даже сконструировали биолюминесцентную древесину.

Понимание этих природных механизмов выработки света демонстрирует невероятные адаптации, существующие у разных видов.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform