Пятница, 29.03.2024, 02:00 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [786]
Снежный человек [1068]
Морские чудовища [982]
Сухопутные твари [881]
Летающие монстры [244]
Подземные твари [60]
Динозавры,мегафауна [1458]
Теория [1196]
Акулы [262]
Бабочки [154]
Грибы [209]
Гусеницы [60]
Дельфины [170]
Ежи [35]
Жуки [114]
Зайцы [31]
Змеи [248]
Кальмары,осьминоги [186]
Киты [283]
Копытные [569]
Кораллы [150]
Кошачьи [788]
Крокодилы [112]
Крысы,мыши [349]
Летучие мыши [159]
Лягушки [193]
Медведи [343]
Медузы,моллюски [207]
Микроорганизмы [600]
Морские звезды [38]
Морские львы,тюлени [150]
Муравьи [241]
Мухи,комары [279]
Насекомые [378]
Обезьяны [625]
Пауки [312]
Пингвины [93]
Псовые [633]
Птицы [1104]
Пчелы [341]
Ракообразные [194]
Растения [596]
Рыбы [866]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [147]
Сурикаты,грызуны [292]
Тараканы [56]
Улитки [76]
Хамелеоны [17]
Черви [202]
Черепахи [130]
Ящерицы [186]

Календарь
«  Июнь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2018 » Июнь » 26 » Лампочка дьявола

14:20
Лампочка дьявола

Биолюминесценцию используют многие живые существа — чтобы найти полового партнера или скрыться от врага. Энергию для свечения они получают из химической реакции, которая происходит у них в организме. О том, как изучение этого природного феномена привело к одному из самых масштабных прорывов в биологии.

В глубине океана не так темно, как принято считать. Биологи обнаружили, что очень многие морские обитатели испускают холодный свет голубого или зеленого цвета. Это называется биолюминесценцией. Свечение возникает в организме в результате химической реакции окисления. Бактерии, черви, ракообразные, моллюски и даже рыбы широко применяют биолюминесценцию в качестве сигнальной системы или для маскировки.

Одноклеточные водоросли (динофлагелляты), живущие в поверхностном слое тропических морей, светятся, если их что-то потревожит. Вот почему вечером на Средиземном или Красном море волны, ударяясь о берег, сверкают.

Кальмар сепиолида, обитающий у Гавайских островов, сам не умеет светиться, поэтому вступает в симбиоз с бактериями Vibrio fischeri. Они селятся в особом органе. При приближении хищника моллюск окутывает себя облачком голубых бактерий. Излучение в этом диапазоне лучше всего распространяется в морской воде и напоминает мягкий лунный свет. Ведь сепиолиды — ночные животные.

Биолюминесценция много раз возникала в процессе эволюции у совершенно разных групп организмов. По всей видимости, это очень удобный механизм адаптации. А вот растения и более сложные, чем рыбы, животные не светятся.

Немножко химии

Чтобы светиться, в организме постоянно должно быть топливо. Им служит органическое соединение люциферин, которое окисляется при участии фермента люциферазы, молекул кислорода или перекиси водорода, то есть, по сути, сгорает. Но без выделения тепла. Энергия, образовавшаяся при окислении, выходит в виде фотонов — квантов электромагнитного излучения видимой части спектра.

Люциферин можно сравнить с лампочкой, а люциферазу — с электрическим током. Одной лампочки достаточно, чтобы осветить большое помещение, так же и сырья для биолюминесценции организму нужно предельно мало. Поэтому природный люциферин очень сложно выявить.

Плюс к тому его молекула совсем крошечная, состоит всего из нескольких десятков атомов. Требуется много биомассы, чтобы найти люциферин и расшифровать его структуру. Например, красноярским ученым Валентину Петушкову и Наталье Родионовой из Института биофизики Сибирского отделения РАН пришлось для своих исследований добыть сотни тысяч почвенных червей Fridericia heliota.

Кроме того, в биомассе сложно разделить люциферин и люциферазу. Все это тормозит изучение биолюминесценции: пока известна структура всего девяти люциферинов. Но в результате исследовательские и аналитические методы получили мощное развитие.

Грибы на обочине

Большинство люциферинов состоят из производных аминокислот, что понятно: этого материала в организме много, все ДНК и белки — из него. Несколько по-другому устроен люциферин почвенного сибирского червя, в расшифровке которого принимали участие ученые под руководством Ильи Ямпольского из Института биоорганической химии РАН имени академиков Шемякина и Овчинникова. Кроме того, реакция свечения у червя требует присутствия АТФ — главной энергетической молекулы клетки и ионов магния.

Люциферин высших грибов отличается всего на одну гидроксильную группу от гиспидина — вещества, образующегося и у несветящихся грибов в процессе вторичного метаболизма. Получается, что недостатка в компонентах для биолюминесценции нет. В случае необходимости хватит небольшой подстройки генома, чтобы ее запустить.

Зачем биолюминесценция грибам, кстати, объяснить непросто. Ведь образ жизни у них практически растительный, а растения не светятся, они и без этого неплохо устроились на Земле. Пока есть только одно предположение — грибы привлекают светом насекомых, которые разносят их биологический материал и таким образом способствуют размножению.

Эволюция-изобретатель

Головоногий моллюск под названием "адский вампир" живет на большой глубине. Считается, что свечением он отпугивает хищников. Самки цератиевидных рыб, тоже глубоководных, для охоты приспособили особый орган на голове — иллиций. Он похож на удочку (отсюда название — рыбы-удильщики) и населен светящимися бактериями.

Самкам обычных лесных светлячков биолюминесценция помогает найти половых партнеров. Самец видит зеленый фонарик издалека и летит к нему. Самки червей на Бермудских островах специально выползают на сушу, чтобы светиться и приманивать самцов.

Когда и кто в животном мире изобрел биолюминесценцию — неизвестно. Ясно только, что ее открывали снова и снова самые разные группы существ независимо друг от друга. Вероятно, это один из способов эволюционного приспособления к новым условиям.

Светятся клетки и травы

Ученые научились синтезировать люциферин и люциферазу, чтобы использовать их в качестве меток при работе с тканями и культурами клеток. Как и зеленый флуоресцентный белок, они позволяют легко проследить разные стадии развития клетки, заболевания. Это называют биоимиджингом и широко применяют биотехнологи, фармацевты, молекулярные биологи.

Определение генов, отвечающих за синтез люциферина и люциферазы, открыло совершенно новые возможности. Первый эксперимент с биолюминесценцией над млекопитающим провела в 1995 году группа Кристофера Контага (Christopher Contag) из Стэнфордского университета (США). Ученые внедрили ген, обеспечивающий свечение у бактерий, в другую бактерию — сальмонеллу. Микробов скормили мышам и по светящемуся следу наблюдали, как они движутся в организме. В Институте Скриппса (США) ген биолюминесценции вставили в траву резуховидку, чтобы изучить смену ее состояний в течение дня, так называемые циркадные ритмы.

РИА Новости https://ria.ru/science/20180625/1523261248.html

Категория: Теория | Просмотров: 1489 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Открыли новый вид сусликов, уникальный для Западной Сибири (49)

Вывели корову, которая дает молоко с человеческим инсулином (26)

Самки птиц повели себя как «джентльмены» (29)

Паучиха и севший на нее паук вместе притворились цветком (36)

У собак обнаружили словарный запас (26)

Австралийские энтомологи описали очень пушистого жука-усача (26)

Выбросы CO2 могут повысить биоразнообразие (47)

Нашли новый вид акулы-призрака (30)

Термиты попали в спираль смерти внутри гриба (31)

Синицы вывели птенцов в одном дупле с 25 летучими мышами (33)

Частые встречи с людьми повысили бдительность городских мангустов (31)

Описали новый вид бронированного этозавра (33)

Описали крупнейшего речного дельфина в истории (37)

Энанциорнисовые птицы начали терять зубы уже в раннем мелу (31)

Итальянские протеи покинули пещеры ради охоты на червей (29)

Дятел вышвырнул скворца из дупла (33)

Самки шимпанзе играют со своими детенышами чаще в голодные времена (105)

В глубинах мирового океана обнаружено загадочное звездоподобное создание (56)

Самки китайских лягушек подмигнули понравившимся самцам (34)

Отпечатки лап бигфута найдены вдоль побережья Торки (80)

Вороны-свистуны не унаследовали интеллект матерей (41)

Менопаузу назвали возможной причиной долголетия самок китов (32)

Какое животное почти не изменилось со времен динозавров (41)

Нелетающую птицу назначили верховным хищником эоценовой Антарктиды (47)

Поставили под сомнение превосходство самцов млекопитающих в размерах (50)

Макаки сложили цифры в двух рукавах лабиринта и выбрали оптимальный маршрут (39)

В морской звезде обнаружили соединения против опухолей (47)

Названо животное, которое может исчезнуть в ближайшее время (50)

Приматологи описали жесты коат Жоффруа (49)

Обнаружен новый способ ориентирования у электрических рыб (43)

Бигфут бросил камень в голову сталкера (103)

Впервые описан случай кормления молоком среди амфибий (48)

Как птицы остаются умными, несмотря на маленький мозг (37)

Шимпанзе подсмотрели решение непонятной задачи у обученных сородичей (34)

Шмели решили головоломку благодаря социальному обучению (41)

Изогнутые зубы превратили рот древнего дельфина в клетку для ловли рыбы (63)

Опытные аисты предпочли прямые маршруты миграции (38)

В заповеднике Курильский обнаружили новые для фауны РФ виды бабочек (36)

Выявлена мутация, делающая четверть лабрадоров склонными к ожирению (32)

Слоны засыпали трупы своих детенышей землей (57)

Вырубки леса ухудшат состояние 84% популяций американских лесных ящериц (41)

Гены, запускающие процесс роста светящегося брюшка у светлячков (40)

Исчезновение неуловимого лиса Рэмбо (35)

Самую маленькую кувшинку в мире переоткрыли в Руанде (38)

Как пчелы понимают, где искать нектар (65)

Орнитолог-любитель из США первым в мире увидел 10000 видов птиц (39)

Горбатые киты впервые спарились на глазах у людей (47)

Способность птиц решать головоломки с едой связали с размером мозга и инновационным поведением (49)

Гибкость в выборе жертв подвела хищных рыб в адаптации к изменению климата (82)

Выявили мутацию, которая избавила от хвоста предков людей и приматов (52)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (34248)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (22487)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (21859)

Русские монстры: от древности до наших дней (20742)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (16277)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (15938)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (15498)

Морского червя приняли за инопланетянина (14953)

Откуда вынырнули русалки? (14757)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (14540)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (14285)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (14024)

Неведомое существо обитает в Приморье (13644)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (13493)

Логово снежного человека обнаружено в США (13354)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (12829)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (11968)

Монстры океанов (11624)

10 неожиданно опасных пород собак (11582)

Чупакабра добралась до Воронежской области (11504)

Морской змей в Черном море (11328)

Кракен - чудовище из морской бездны (11077)

Похороны настоящей… русалки (11072)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (10963)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (10728)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (10666)

Страшное насекомое замечено в Индии (10638)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (10531)

Распутывая ДНК бигфута (10519)

Крысы умнее, чем Google (10461)

Когда просыпаются русалки (10411)

Львы дружески трутся друг о друга (10386)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (10276)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (10113)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (10105)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (9986)

Монстры уходят на глубину (9898)

Кого боятся белые акулы (9849)

Морские дьяволы (9772)

Хайгейтские вампиры (9683)

Проект "Криптозоология" © 2010-2024 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика