Природа полна существ, которые светятся, но происходит это разными способами. Одни обладают биофлуоресценцией, другие — биолюминесценцией. В чём же разница?
Что такое биофлуоресценция?
Биофлуоресценция — это явление, при котором организм поглощает свет одной длины волны и испускает его на другой, в результате чего он кажется светящимся другим цветом.
На молекулярном уровне это обусловлено наличием флуоресцентных биомолекул. Например, у некоторых видов акул в коже содержатся особые метаболиты, отвечающие за свечение.
Самыми известными веществами, вызывающими биофлуоресценцию, являются белки. Наиболее знаменитый из них — зелёный флуоресцентный белок (GFP), который впервые был обнаружен в 1962 году у медузы Aequorea victoria. Под воздействием ультрафиолетового (УФ) света этот белок ярко светится зелёным.
Открытие GFP не только позволило лучше понять, как светятся некоторые организмы, но и стало важнейшим инструментом в клеточной биологии. С его помощью учёные смогли изучить внутренние процессы клеток с беспрецедентной точностью. Неудивительно, что трое исследователей, внёсших ключевой вклад в изучение и развитие GFP, были удостоены в 2008 году Нобелевской премии.
Какие растения и животные обладают биофлуоресценцией?
Медузы и акулы — далеко не единственные живые существа с этим свойством. Биофлуоресценцию обнаружили у хамелеонов, белок и даже утконосов, которые выглядят так, будто их создали на компьютере.
Недавнее исследование впервые показало, что некоторые райские птицы тоже способны к биофлуоресценции. Учёные предполагают, что их светящиеся перья могли развиться для привлечения партнёров в брачный период.
Но свечение в природе используется не только для любви. Например, хищные растения, такие как венерина мухоловка, светятся синим под УФ-лучами. Это помогает им привлекать насекомых, которые в результате становятся их добычей.
Что такое биолюминесценция?
В отличие от биофлуоресценции, биолюминесценция — это процесс, при котором свет образуется в результате химической реакции. Она тоже происходит внутри живого организма, но её механизм совершенно иной.
Реакция происходит между кислородом и особыми веществами, называемыми люциферинами. Катализатором (ускорителем) реакции служит фермент люцифераза, в результате чего выделяется световая энергия.
Какие растения и животные обладают биолюминесценцией?
На суше биолюминесценция встречается довольно редко. Самые известные примеры — светлячки и светящиеся черви.
Зато в морских глубинах биолюминесценция распространена довольно широко. Её можно увидеть у множества глубоководных существ, например у бактерий, которые живут в светящемся «фонарике» удильщика.
Растения, в отличие от животных, не обладают природной биолюминесценцией. Однако наука нашла способ обойти это ограничение. Генетическая модификация позволила создать светящиеся табачные растения, мало того, учёные даже смогли заставить светиться древесину, внедрив в неё биолюминесцентные грибы.
