Canlılarda İşıma Biyoluminesans

Canlılarda Işıma (Biyoluminesans) Yakamoz ve Benzeri Olayların Araştırılması
biyolüminesans nedir, biyolüminesans hangi canlılarda görülür

Biyoluminesans, canlı bir organizma tarafından kimyasal bir reaksiyon esnasında kimyasal enerjinin ışık enerjisine dönüştürülerek ışık üretilmesi ve ışık yayılmasıdır

İsmi Yunanca "bios" (“yaşam”) ve Latince "lumen" (“ışık”) kelimelerinin birleşiminden gelmektedir Biyoluminesans büyük organizmalar üzerinde yaşayan, ortak yaşar organizmalar tarafından yapılabilir Enzimle katalizlenen kemilüminesans reaksiyonu ile yapılır Luciferin (bir pigment) luciferaz (bir enzim) tarafından oksitlenir ve çoğu olayda ATP de kullanılır Kimyasal reaksiyon hücre içi veya dışı olarak meydana gelir Bakterilerde biyoluminesans anlatımı lux operon denilen bir operonla konrol edilir



Bir denizanasının biyoluminesans

Biyoluminesans bir çeşit lüminesanstır, ya da “soğuk ışık yayılımı; Işığın %20 den azı termal radyasyona neden olur Bu floresans, fosforesans veya ışıgın geri yansıtılması ile karıştırılmamalıdır Derin deniz canlılarının yüzde doksanı biyoluminesans yapmaktadır Çoğu deniz canlısı suda en güçlü olan mavi ve yeşil dalga boylarında ışık yayar Deniz canlıları dışında biyoluminesans pek görülmez fakat daha çeşitli renkler görülür En iyi bilinen kara biyoluminesansını ateşböceği ve Yeni Zelanda parlak kurtları yapar Başka böcekler, larvalar, kurtlar, eklem bacaklılar ve hatta mantarların biyoluminesans yaptığı belirlenmiştir

Biyoluminesans adaptasyonu
Dört ana biyoluminesansın evrimleşme teorisi vardır;

Kamuflaj
Çekicilik
Uzaklaştırma
İletişim

Cookiecutter köpek balıkları biyoluminesansı kamuflaj için kullanırlar, ama vucutlarının alt kısımları karanlık kalır tuna ve uskumru balıkları gibi yırtıcı balıklara küçük bir balıkmış gibi görünür Küçük balık sandıkları ava gittiklarınde köpek balığı tarafından ısırılırlar

Fener balığı gibi derin deniz balıkları avlarının dikkatini çekmek için biyoluminesans kullanırlar Başından sarkan uzantı ile küçük balıkları saldırabileceği yakınlığa çeker Dinoflagellalar ilginç bir yol kullanırlar Bir yırtıcı plankton fark ettiğinde ışık yayar ve daha büyük yırtıcıları çeker dinoflagellanın peşindeki avcının aklını karışıtırır Eşlerin çekimi içinde Biyoluminesans kullanılır Çifleşme döneminde ateş böcekleri karınlarından periyodik olarak ışık yayarlar Feromon olarak deniz calılarından küçük bir kabuklu ostracod lar kullanır Bal mantarı sporlarını yaymak için böcekleri çekmek için biyoluminesans yapar

Bazı mürekkep balıkları ve kabuklular Biyoluminesanslı kimyasal karışımları mürekkep gibi yayarlar Ve bu yolla mürekkep balığı ve kabuklu avcının aklını karıştırıp kaçabilir

Biyoluminesans bakteriler arası iletişimde önemli role sahiptir

Biyoluminesans Nasıl Olur?
Evrendeki tüm ışıklar temelde aynı şekilde üretilir Işığın oluşumunda elektronlar başrolü oynar Elektron enerjiyi soğurduğu zaman bir üst yörüngeye, foton isimli enerji paketini bırakır ve bir alt yörüngeye geçer Güneş’te veya akkor haline gelmiş ampul telinde elektronlar termal olarak etkilenirler Bu yüzden ışık aynı zamanda ısı da verir “Soğuk ışık” olarak adlandırılan biyoluminesansta ise elektronlar hiç ısı çıkartmayan kimyasal bir reaksiyon gerçekleştirirler Bu nedenle gelen enerjinin %3’ünü ışığa, %97’sini ısıya çevirebilen ampulün aksine biyoluminesansın kimyasal sürecinde üretilen enerjinin tammına yakını ışığa çevrilir

Biyoluminesans, biri ışık üreten madde olan lusiferin, diğeri ise reaksiyonu başlatan lusiferaz enzimlerinin ortak çalışması ve bu etkileşime oksijenin de eklenmesiyle ortaya çıkan kimyasal bir reaksiyondur

İşte ışık saçan canlılar da bedenlerindeki ışığın oluşumunda bu kimyasalları ya kendi bedenlerinde üretirler ya da ışık üreten bakterilerle bir ilişki geliştirirler Bu bakteriler ışık saçan canlının ışık organında yaşarlar ve sürekli olarak etrafa ışık yayarlar Canlı ışığı kapatmak istediğinde bedenindeki ışık organını içeriye doğru çeker veya bazıları bedenlerindeki göz kapağı benzeri deri parçalarıyla bu organı örterler

Bazıları ise ışık oluşturmak için floresan yöntemini kullanırlar Fakat bu biyoluminesans ile aynı şey değildir

Biyoluminesansta iki veya daha fazla madde bir araya gelip ışığı oluşturur Floresanda ise madde tek bir rengin ışığını absorbe eder ve bunu farklı bir renk olarak yansıtır

Canlılar Neden Işık Yayarlar?
İletişim: Ateşböcekleri aralarında iletişim kurmak ve kendilerine eş bulmak amacıyla parlarlar

Yiyecek bulma: Okyanustaki alacakaranlık kuşaklarında, bazı hayvanlar ışık yayma yeteneklerini yiyecek bulmak için kullanırlar

Avlanma: Olta balığı, çevredeki diğer balıkları kandırıp avının dikkatini çekmek için ışığını kullanır

Kamuflaj: Okyanusun karanlık kısımlarında, daha derin kesimleri görmek çok zordur Fakat üst seviyedeki silüetleri görmek kolaydır Bu nedenle bazı türler bedenlerinin alt kısmından parlak bir ışık yayarlar Bu ışık balığın yukarıdan bakan biri için görüntüsünü bulanıklaştırır ve denizin içinde düşmanlarına kendisini sezdirmeden yüzmesini sağlar

Taklit: “Cookie-cutter” türü köpekbalığının gövdesinin altında ışık yayan bir bölüm vardır ve bu bölüm küçük bir balığı andırır Balık, böylece küçük bir balık görüntüsüne bürünebilir ve onu yemeye gelen büyük balıkları avlayabilir

Savunma: Bazı hayvanlar yanlarına bir tehlike yaklaştığında mürekkep benzeri yoğun ve parlak bir sıvı çıkarır ve bu şekilde onu avlamaya gelen balığın görüş açısını kapatır ve oradan hızla kaçarlar Kimi ışık saçan canlılar ise kendilerini savunmak için saldırganları kör edebilecek seviyede parlak bir ışık yayarlar

Üreme: Bazı mantarlar ise sporlarının yayılmasını sağlayan sineklerin dikkatini çekmek için parlarlar

Yol bulma: Bazı canlılar bu yeteneklerini karanlık sularda yollarını bulmak için kullanırlar

Yardım Çağırma: Bazı tek hücreli planktonlar ise rahatsız edildikleri zaman parlarlar Örneğin; küçük bir balık planktonları yemeye başladığı zaman, rahatsız edilen plankton parlamaya başlar Böylece bu ışık kendine av arayan ve planktonu rahatsız eden balığı avlamak isteyecek daha büyük bir balığın dikkatini bu yöne çeker

Yakamoz
Bu madde denizlerde gözlenen yakamoz olayını ve yakamoz canlısını anlatmaktadır Diğer anlamlar için Yakamoz (anlam ayrım) sayfasına bakınız

Yakamoz (Rum diakamós), uyarıldığında ışık saçan tek hücreli bir deniz canlısıdır Denizin ateş böceği olarak da düşünülebilir çünkü iki canlının biyolojik olarak ışık saçması (Biyoluminesans) onları özel kılar Boyut olarak küçük olan bu canlının birçoklarının bir araya gelip, ışık saçmasına da yakamoz denir Yakamozun gözlemlenebilmesi için diğer ışık kaynaklarının (Güneş, Ay ve Şehir ışıkları) yakamoz ışıklarını bastırmaması gerekir Yakamoz oluştuğunda denizde uzun floresan lambalar yanıyormuş gibi gözükür

Noctiluca scintillans balonsu bir görünüme sahip bir ökaryottur Diğer Ateşrengi alglerinki gibi sert bir zırha sahip değildir ve balonsu bir görünümü vardır İki kamçısından uzun ve yapışkan özelliği bulunanı ile deniz yüzeyine yakın seviyede avlanır Rastgele hareketleri sonucu kamçısına yapışan diğer mikroskobik deniz canlılarıyla beslenir Çapları 1-2 mm kadardır İnce bir elek veya bir tül ile sudan ayrılıp büyük bir mercek ile incelenebilinirler Genelde bölünme yoluyla çoğalan canlının çiftleşmesi de görülen bir olaydır

Yakamozu özel kılan ışıma olgusu luciferin-luciferaz enzim substrat çiftinin reaksiyonu sonucu oluşur Bu kimyasallar sitoplazma içinde dağılmış halde bulunan binlerce küresel organelde saklanırlar

Söz konusu canlıların ışık saçması bir savunma mekanizması olarak düşünülmektedir Saldırı altında kalan tek hücreli ışık yayarak, daha büyük avcıların kendisine saldıranı fark etmesini sağlar Bu özellik balıkçılar tarafından da kullanılır Bazı balıkçı teknelerinde yüksek bir direk ve bu direğin ucunda oturulacak bir yer vardır Gırgır motorlarının köprülerinin çok katlı ve en üst kattan bile kumanda edilebiliyor olmalarının bir sebebi de budur Balıkçılardan biri buraya oturarak ay olmayan geceleri balıkların yakamoz yaparak geçtikleri yolları görüp dümenciyi yönlendirirler veya doğrudan kendileri tekneye kumanda ederler Yine yakamoz ışığı dolayısıyla Lüfer avlarken Lüks ışığı kullanılır; ışık balık gelsin diye değil misinanın değdiği, yakamozların çıkardığı ışıktan Lüfer korkmasın diye Lüks ışığı kullanılır Lüks ışığı yakamoz ışığını bastırdığından Lüfer'in misinayı farketmesini engeller