Ateşböcekleri Işık Nasıl Üretir?

Alacakaranlık titriyor ateşböcekleri yaz geldiğini onaylar. Bir çocuk olarak, sözde yıldırım böceklerini götürdüğünüz ellerde yakalamış ve ışıltılarını izlemek için parmaklarınızın arasından bakmış olabilirsiniz. büyüleyici ateş böcekleri ışık üretmek.

Ateşböcekleri bir ışıma çubuğunun çalışma şekline benzer şekilde ışık yaratın. Işık bir kimyasal reaksiyondan veya kemilüminesanstan kaynaklanır. Canlı bir organizma içinde ışık üreten bir kimyasal reaksiyon meydana geldiğinde, bilim adamları bu özelliğe biyolüminesans derler. Çoğu biyolüminesan organizmalar deniz ortamlarında yaşarlar, ancak ateş böcekleri ışık üretebilen karasal yaratıklar arasındadır.

Yetişkin bir ateş böceğine yakından bakarsanız, son iki veya üç karın bölümünün diğerlerinden farklı göründüğünü göreceksiniz. Bu segmentler, ısı enerjisini kaybetmeden ışık üreten verimli bir yapı olan ışık üreten organı içerir. Birkaç dakika sonra akkor ampullere dokunduysanız, sıcak olduğunu bilirsiniz. Ateş böceğinin hafif organı benzer bir ısı yayarsa, böcek gevrek bir sonla karşılaşırdı.

Ateş böceklerinde, parlamalarına neden olan kimyasal reaksiyon, lusiferaz adı verilen bir enzime bağlıdır. Adıyla yanıltılmayın; bu enzim şeytanın işi değildir. şeytan Latince geliyor Lucis, ışık anlamına gelir ve ferre, taşımak anlamına gelir. Lusiferaz tam anlamıyla ışığı getiren enzimdir.

Ateş böceği biyolüminesansı, hafif organ içinde kalsiyum, adenozin trifosfat, kimyasal lusiferan ve lusiferaz enziminin varlığını gerektirir. Bu kimyasal bileşen kombinasyonuna oksijen verildiğinde, ışık üreten bir reaksiyonu tetikler.

Bilim adamları yakın zamanda nitrik oksidin oksijenin ateş böceğinin ışık organına girmesine ve reaksiyonu başlatmasına önemli bir rol oynadığını keşfetti. Nitrik oksit olmadığında oksijen molekülleri, hafif organ hücrelerinin yüzeyindeki mitokondriye bağlanır ve reaksiyonu tetiklemek için organa giremez. Böylece hiçbir ışık üretilemez. Var olduğunda, nitrik oksit mitokondriye bağlanır, oksijenin organa girmesine izin verir, diğer kimyasallarla birleşir ve ışık üretir.

Çiftleşme cazibesi için tür belirteçleri olmasının yanı sıra, biyolüminesans da ateş böceklerinin yarasalar gibi yırtıcılarına acı tatmalarının bir işaretidir. Derginin Ağustos 2018 sayısında yayınlanan bir çalışmada Bilim İlerlemeleriaraştırmacılar, ateş böcekleri parlarken yarasaların daha az ateş böceği yediğini buldular.

Işık üreten ateş böcekleri türlerine özgü bir desen ve renkte parlar ve bu flaş desenleri onları tanımlamak için kullanılabilir. Bölgenizdeki ateşböceği türlerini tanımayı öğrenmek için flaşlarının uzunluğu, sayısı ve ritmi, flaşlar arasındaki zaman, ürettikleri ışığın rengi, tercih ettikleri uçuş düzenleri ve tipik olarak parladıkları gece zamanı.

Bir ateş böceğinin flaş paterninin oranı, kimyasal reaksiyon sırasında ATP'nin serbest bırakılmasıyla kontrol edilir. Üretilen ışığın rengi (veya frekansı) muhtemelen pH. Ateşböceğinin parlama hızı da sıcaklığa göre değişir. Düşük sıcaklıklar daha düşük flaş oranlarına neden olur.

Bölgenizdeki ateş böcekleri için flaş kalıplarında iyi bilgili olsanız bile, diğer ateş böceklerini kandırmaya çalışan olası taklitçilere dikkat etmelisiniz. Ateş böceği dişileri, diğer türlerin flaş modellerini taklit eder, masum erkekleri daha kolay cezbetmek için kullandıkları bir numaradır. Atılmamak için, bazı erkek ateş böcekleri diğer türlerin flaş desenlerini de kopyalayabilir.

Lusiferaz, özellikle gen ekspresyonunun bir belirteci olarak biyomedikal araştırmalar için değerli bir enzimdir. Araştırmacılar, işte bir geni veya lusiferaz etiketlendiğinde bir bakteri varlığını tam anlamıyla görebilirler. Lusiferaz, bakterilerin gıda kontaminasyonunu tanımlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bir araştırma aracı olarak değeri nedeniyle, lusiferaz laboratuarlar tarafından yüksek talep görmektedir ve canlı ateş böceklerinin ticari hasadı bazı bölgelerde ateş böceği popülasyonlarını olumsuz etkilemiştir. Bununla birlikte, bilim adamları bir ateş böceği türünün lusiferaz genini başarıyla klonladı, Photinus pyralis1985 yılında, sentetik lusiferazın büyük ölçekli üretimini mümkün kıldı.

Ne yazık ki, bazı kimya şirketleri, sentetik versiyonu üretmek ve satmak yerine ateş böceklerinden lusiferaz çıkarıyor. Bu, bazı bölgelerde ateşböceklerinin kafalarına etkili bir şekilde bir ödül kazandırdı ve insanların onları zirveleri sırasında binlerce kişi tarafından toplamaya teşvik edildi. yaz çiftleşme mevsimi.

2008 yılında tek bir Tennessee ilçesinde insanlar yakalanan ateşböcekleri için bir şirketin talebinden para kazanmaya ve yaklaşık 40.000 erkeği dondurmaya istekliydiler. Bir araştırma ekibinin bilgisayar modellemesi, bu tür bir hasatın böyle bir ateş böceği popülasyonu için sürdürülemez olabileceğini düşündürmektedir. Bugün sentetik lusiferazın mevcudiyeti ile, kar için bu tür ateş böcekleri hasadı tamamen gereksizdir.

• Capinera, John L. Entomoloji Ansiklopedisi. Springer, 2008.
• “Ateşböceği izle.” Bilim Müzesi, Boston.
• “Ateşböcekleri Nasıl ve Neden Yanıyor?” Bilimsel amerikalı, 5 Eylül. 2005.
• “Ateşböcekleri Eşleri Çekmek İçin Yanıyor, Aynı zamanda Yırtıcılara Deter.” Amerikan Bilimi Geliştirme Derneği, 21 Ağu. 2018.
• _{Lee, John. "Temel BiyolüminesansGeorgia Üniversitesi, Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Bölümü.}
• _{"Hasadın Ateşböceği Popülasyonu Kalıcılığı Üzerine Modelleme Etkileri," Ekolojik Modelleme, 2013.}