Dyr der lyser i mørket. Præsentation om emnet "Bioluminescens"

Bioluminescens (oversat fra græsk "bios" - liv og latin "lumen" - lys) er levende organismers evne til at udsende lys. Dette er en af ​​de mest fantastiske fænomener. Den findes ikke særlig ofte i naturen. Hvordan ser det ud? Lad os se:

10. Glødende plankton

Foto 10. Glødende plankton, Maldiverne

Glødende plankton i Lake Gippsland, Australien. Denne glød er intet andet end bioluminescens - kemiske processer i dyrs krop, hvorunder den frigivne energi frigives i form af lys. Fænomenet bioluminescens, fantastisk i sin natur, var heldigt ikke kun at se, men også at blive fotograferet af fotograf Phil Hart.

9. Glødende svampe

Billedet viser Panellus stipticus. En af de få svampe med bioluminescens. Denne type svampe er ret almindelig i Asien, Australien, Europa og Nordamerika. Vokser i klumper på træstammer, stubbe og stammer løvtræer, især på eg, bøge og birk.

8. Skorpionen

Billedet viser en skorpion, der lyser under ultraviolet lys. Skorpioner udsender ikke deres eget lys, men de lyser under den usynlige emission af neonlys. Sagen er, at der i en skorpions eksoskelet er et stof, der udsender sit lys under ultraviolet stråling.

7. Glødeorme Waitomo Caves, New Zealand

I New Zealand er Waitomo Cave hjemsted for lysende myggelarver. De dækker hulens loft. Disse larver efterlader tråde af glødende slim, op til 70 per orm. Dette hjælper dem med at fange fluer og myg, som de lever af. I nogle arter er sådanne tråde giftige!

6. Glødende vandmænd, Japan

Foto 6. Glødende vandmænd, Japan

Et fantastisk syn kunne ses i Toyama-bugten i Japan - tusindvis af vandmænd skyllede op på kysten af ​​bugten. Desuden lever disse vandmænd på store dybder, og i ynglesæsonen stiger de til overfladen. I dette øjeblik blev de bragt til land i stort antal. Udvendigt minder dette billede meget om glødende plankton! Men det er absolut to forskellige fænomener.

5. Glødende svampe (Mycena lux-coeli)

Det du ser her er glødende svampe Mycena lux-coeli. De vokser i Japan i regntiden på væltede Chinquapin-træer. Disse svampe udsender lys takket være et stof kaldet luciferin, som oxiderer og producerer denne intense grønlig-hvide glød. Det er meget sjovt, at Lucifer på latin betyder "giverens lys." Hvem ville have vidst! Disse svampe lever kun et par dage og dør, når regnen stopper.

4. Glød fra ostracoden Cypridina hilgendorfii, Japan

Cypridina hilgendorfii - de såkaldte shell ostracods, bittesmå (for det meste ikke mere end 1-2 mm), gennemsigtige organismer, der lever i kystnære farvande og Japans sand. De lyser takket være stoffet luciferin.

Et interessant faktum er, at japanerne under Anden Verdenskrig samlede disse krebsdyr for at få lys om natten. Efter at have lagt disse organismer i blød i vand, begynder de at gløde igen.

3. Glødende ildfluer

Foto 3. Langtidseksponeret fotografi af ildfluer

Sådan ser ildfluehabitater ud, taget med en lang eksponering. Ildfluer blinker for at tiltrække opmærksomhed fra det modsatte køn.

2. Glødende bakterier

Glødende bakterier - fantastisk naturfænomen. Lys i bakterier skabes i cytoplasmaet. De lever hovedsageligt i havvand og sjældnere på land. Én bakterie udsender et meget svagt, næsten usynligt lys alene, men når den er i store mængder, så lyser de med et mere intenst, meget behageligt blåt lys for øjet.

1. Vandmænd (Aequorea Victoria)

I 1960'erne identificerede den japansk-amerikanske videnskabsmand Osamu Shimomura ved Nagoya University det selvlysende protein aequorin fra equorea-vandmændene (Aequorea victoria). Shimomura viste, at aequorin starter med calciumioner uden oxygen (oxidation). Med andre ord er det lysemitterende fragment ikke et separat substrat i sig selv, men et substrat, der er tæt bundet til proteinet. Dette gav igen et stort bidrag ikke kun til videnskaben, men også til medicinen. I 2008 blev Shimomura tildelt Nobelprisen for din indsats.

Slide 2

Bioluminescens er levende organismers evne til at gløde, opnået uafhængigt eller ved hjælp af symbionter. Lys skabes i mere højtudviklede organismer i specielle lysende organer (for eksempel i fiskens fotoforer), i encellede eukaryoter - i specielle organeller og i bakterier - i cytoplasmaet. Som det viste sig, er der ingen lysende planter i naturen, men der er lysende bakterier og svampe. HVAD ER BIOLUMINESCENS? Svampe bakterier

Slide 3

HVAD ER BIOLUMINESCENS? Navnet "bioluminescens" betyder bogstaveligt "svag levende glød." Bioluminescens er baseret på kemiske processer, hvor den frigivne energi frigives i form af lyskoefficient nyttig handling Den levende glød er fantastisk høj: den når 80-90%. Vandmænd Fiskene Firefly

Slide 4

HVAD ER BIOLUMINESCENS? Frekvensen af ​​det udsendte lys, det vil sige dets farve, afhænger af energien af ​​lyskvanten (foton). Koraller ansjoser

Slide 5

HVAD ER BIOLUMINESCENS? Blandt landdyr er evnen til at gløde snarere undtagelsen fra reglen, men blandt havdyr er den udbredt. Med hensyn til antallet af lysende arter er de førende blandt hvirvelløse dyr coelenterater (bløde koraller, havfjer, dybhavsvandmænd) og blæksprutter (blæksprutter og blæksprutter), og blandt chordater - sækdyr (salper og ildfisk) samt fisk . Salpa blæksprutte

Slide 6

HVAD ER BIOLUMINESCENS? Blandt de kendte ferskvandsbioluminescerende arter er New Zealand gastropod Latia neritoides og en række bakterier. Blandt terrestriske organismer Visse arter af svampe, regnorme, snegle, tusindben og insekter gløder. Latia neritoides Glødesnegl Ildflue

Slide 7

HISTORIEN OM OPDAGELSEN AF BIOLUMINESCENS Denne historie begyndte den 4. januar 1761, da et dansk krigsskib fragtede en videnskabelig ekspedition fra København til Smyrna, hvoraf en af ​​deltagerne var zoologen Forskol. En dag i begyndelsen af ​​marts, hvor skibet sejlede med Nordsøen, bemærkede passagererne et mærkeligt skær i vandet. Årsagen viste sig at være vandmænd, "i stand til at gløde indeni."

Slide 8

HISTORIEN OM OPDAGELSEN AF BIOLUMINESCENS Når vandmænd blev forstyrret, glødede de klart med grønt fosforescerende lys. Forskol bevarede flere eksemplarer af vandmænd i alkohol og skrev på latin i sin rejsedagbog: "Når de bliver irriterede og dræbt, gløder de."

Slide 9

HISTORIEN OM OPDAGELSEN AF BIOLUMINESCENS Havets glød har været et af havets største mysterier i århundreder. Forskere forsøgte at forklare dette fænomen med gløden af ​​fosfor indeholdt i vandet og ved elektriske udladninger, der stammer fra friktion af vand og saltmolekyler, og ved det faktum, at nattehavet frigiver solens energi absorberet i løbet af dagen. Det er nu blevet fastslået, at havets glød er forårsaget af biologiske årsager, hvoraf den vigtigste er massereproduktion nogle bioluminescerende arter af organismer, der udgør en betydelig del af planktonet i Verdenshavet. Bioluminescerende plankton Ctenophore

Slide 10

BIOLUMINESCENS FYSISKE OG KEMISKE EGENSKABER I bakterier er selvlysende proteiner spredt over hele cellen i encellede eukaryote organismer, de er lokaliseret i membranomgivne vesikler i cytoplasmaet. Hos flercellede dyr udsendes lys normalt af specielle celler kaldet fotocytter. Fotocytter af coelenterater og andre primitive dyr lyser kontinuerligt eller i flere sekunder efter mekanisk eller kemisk stimulering. Hos dyr med udviklet nervesystemet det styrer funktionen af ​​fotocytter, tænder og slukker dem som reaktion på eksterne stimuli eller ændringer indre miljø legeme. Lantern øjenkegle

Slide 11

BIOLUMINESCENS I DYBHAVSFISKE Hos mange dybhavsblæksprutter er kroppen malet med et mønster af flerfarvede lyspletter, og fotoforerne er meget komplekse, som en spotlight med reflektorer og linser, der kun lyser i den rigtige retning. Havtaske

Slide 12

INTERESSANT ANVENDELSE AF BIOLUMINESCENS Lysglimt skræmmer rovdyr væk fra vandmænd, ctenophorer og andre hjælpeløse og sarte væsner. Koraller og andre kolonidyr lyser som reaktion på mekanisk stimulering, og deres uforstyrrede naboer begynder også at flimre.

Slide 13

EN INTERESSANT ANVENDELSE AF BIOLUMINESCENS De insektædende larver fra New Zealand Arachnocampa-myg væver et fangstnet og oplyser det med deres egne kroppe og tiltrækker insekter.

Slide 14

INTERESSANT ANVENDELSE AF BIOLUMINESCENS Brasilien og Uruguay er hjemsted for rødbrune ildfluer med rækker af klare grønne lys langs deres kroppe og en lys rød pære på hovedet. Der er tilfælde, hvor læger udførte operationer i lyset af ildfluer hældt i en flaske.

Slide 15

INTERESSANT ANVENDELSE AF BIOLUMINESCENS Den mest slående anvendelse af bioluminescens er skabelsen af ​​transgene planter og dyr. Den første mus med GFP-genet indsat i kromosomerne blev skabt i 1998. Først glødende fisk

skabt af den taiwanske videnskabsmand Dr. Zhiyuan Gong i 2001.

Se alle dias Mange organismer i plante- og dyreverdenen er i stand til at udsende lys. På i øjeblikket

Der er omkring 800 arter af sådanne dyr, hvoraf nogle tilhører dybhavsbeboere. Disse er encellede organismer (natlys), coelenterater (havpenne, hydroider, vandmænd, sifonophorer), ctenophorer, forskellige krebsdyr, bløddyr (især dybhavsblæksprutter), orme og pighuder. Men glem ikke fisken, et lysende eksempel

Der er ikke tid nok til at tale om alt det "glødende om natten", så vi besluttede at samle de 10 mest interessante lysende repræsentanter for dybhavsverdenen.

Søpennen tilhører gruppen af ​​fjeragtige kalkpolypper. Kendt for deres evne til at gløde. Glød er polyppens reaktion på forskellige stimuli. Fordelt i tropiske og subtropiske farvande Atlanterhavet Og Middelhavet. De lever i kolonier på sandede eller mudrede havbunde. De lever af plankton og organisk stof. De vokser op til 40 centimeter (øvre og nedre dele), men på overfladen overstiger deres "fjer" ikke 25 centimeter. I alt er der omkring 300 arter.

Øksefisken lever i en dybde på 200-600 meter, men nogle eksemplarer kan findes på op til 2 kilometers dybde. Takket være deres smalle hale og brede, flade krop ligner de lidt en økse. Det er derfor, de har fået deres navn. De vokser ikke mere end 7-8 centimeter. Rovdyr. Fotoforer (luminescerende organer) er placeret på maven. Under gløden, for fisk, der lever på større dybder, bliver dens silhuet sløret. Derfor tjener evnen til at gløde i disse fisk til camouflage, og ikke til at lokke byttedyr, for eksempel som lystfiskere. Hatchetfish kan regulere intensiteten af ​​deres glans.

Hver repræsentant for denne type marine hvirvelløse dyr har "kamme" - rygplader, som er bundter af cilia limet sammen. Størrelserne er meget varierede - fra 2-2,5 mm til 3 m (for eksempel Venus' bælte (Cestum Veneris)). Kroppen er som en pose, hvor der i den ene ende er en mund, og i den anden balanceorganer. Ctenophorer har ikke stikkende celler, så føde fanges direkte af munden eller af jagtfangarme (hos ctenophores af Tentaculata-klassen). De er hermafroditter. De lever af plankton, fiskeyngel og andre ctenophorer.

Bombeorme er blevet opdaget i Stillehavet– ud for Filippinernes, Mexicos og USA's kyst. De lever i en dybde på 1,8 til 3,8 kilometer. Deres krop består af segmenter og børster knyttet til dem. De svømmer meget godt. De gør dette ved hjælp af bølgelignende bevægelser af deres krop. De vokser fra 2 til 10 centimeter i længden.

Deres vigtigste forsvarsmetode er lanceringen af ​​"bomber" - simple sække fyldt med hæmolymfe - et stof, der er "blodet" af hvirvelløse dyr. Når en fjende nærmer sig, adskilles disse bomber fra ormen og begynder at lyse op.

Den lever i en dybde på 500-1000 meter. Det er bogstaveligt talt oversået med fotoforer af forskellige størrelser, hvoraf de fleste er placeret på øjnene (på øjenlågene og endda i øjeæblet). Nogle gange smelter de sammen til solide lysende striber, der omgiver øjet. Han kan justere intensiteten af ​​sine "forlygter". Den lever af fisk og forskellige hvirveldyr. Har en blækpose.

6. Kæmpe dybhavsblæksprutte Taningia danae

Dette er den største bioluminescerende blæksprutte. Eksemplaret kendt af videnskaben når en længde på 2,3 meter og vejer omkring 60 kg. Den lever i tropiske og subtropiske farvande i en dybde på omkring 1000 meter. Aggressivt rovdyr. Forfølgelseshastigheden er 2,5 meter i sekundet. Før angrebet udsender blæksprutten korte lysglimt ved hjælp af specielle organer placeret på dens tentakler. Der er flere antagelser om, hvorfor han har brug for disse lysglimt:

1. De hjælper blæksprutten til at blinde sit bytte;
2. giver dig mulighed for at måle afstanden til målet;
3. eller er et element i frieri.

En lys repræsentant for lysende dybhavsfisk. En af de mest skræmmende fisk i verden. Lever på op til 3000 meters dybde. Særpræg er en proces på hovedet af hunner, for enden af ​​hvilken der er en sæk med lysende bakterier. Han fungerer som lokkemad for andre dybhavsfisk. Havtaske lever også af krebsdyr og blæksprutter. Meget frådsende.

Med mere detaljerede oplysninger Du kan finde ud af om disse fisk.

Disse er dybhavsrejer. Deres fotoforer er placeret på kroppen og i specielle områder af leveren, som er synlige gennem kroppens integument. Disse rejer er også i stand til at frigive en glødende væske, der skræmmer modstandere væk. Derudover hjælper denne glød dem med at finde hinanden i ynglesæsonen. Hver art af disse rejer har visse lysende områder. Dette hjælper dem med at skelne mellem hinanden.

9. Helvedes vampyr eller helvedes vampyr blæksprutte (lat. Vampyroteuthis infernalis)

Hvis vi bliver bedt om at huske ethvert lysende dyr, vil vi højst sandsynligt navngive ildfluebugen. Men faktisk er han ikke den eneste, der har evnen til at lyse i mørket. Havene og oceanerne er særligt rige på sådanne indbyggere.

Varianter af havlysende dyr

Ved Sortehavets kyster kan du ofte se et betagende naturskue. På vandoverfladen med små krusninger funkler en stribe lys pludselig, efterfulgt af et sekund, så en tredje... Hvem tænder disse farverige lys?

Forskere har længe fundet ud af, at det hele handler om milliarder af mikroskopiske organismer - ciliater natlige blomster, som findes i stor overflod i havvand. Inde i hvert ciliat er der flere gule kugler - de er lyskilden.

Hvis vi dykker dybere fra havets overflade, vil vi opdage endnu flere lysende dyr.

1. Vandmand, der spreder deres gelatinøse paraplykroppe ud, kan gløde forskellige farver: gul, blå, grøn og rød.
2. Der er "ildfluer" blandt fisk. Nogens øjne gløder, nogen har en vækst lige i ansigtet, udsender lys, ligesom en pære, har den tredje (fiskerfisk) en snor med en lysende ende fastgjort til underkæben. Der er også fisk, der lyser gennem hele kroppen, takket være specielle organer placeret langs den, for eksempel øksefisken.
3. Der er lysende havdyr selv i de dybeste lavninger, hvor ikke en eneste lysstråle trænger ind udefra. Helt nederst, blandt stenene kan man se glødende skaldyr og orme. Deres kroppe er, ligesom diamantstøv, oversået med pletter og pletter, der udsender en glød. På afsatserne af klipper omgivet af lys ligger søstjerne , A dybhavskrebs oplyser hans vej med store øjne.
4. I undervandsverden kan også ses udsender lys koraller og polypper, for eksempel en havfjer og en almindelig kvist rød koral.

Varianter af lysende dyr, der lever på land

På landjorden besidder evnen til at gløde i mørke hovedsageligt af biller. Således er der alene i Europa seks arter af dem, forenet i en stor familie af "lampirider" eller ildfluer. Ildfluer kan sætte et meget farverigt skue på, når de klamrer sig til et træ eller en busk om natten.

Hvorfor lyser dyr?

Et eksempel på, hvordan nogle dyr producerer lys er blæksprutte . Der er små, ovale, hårde formationer i hans hud. Deres forreste gennemsigtige del rager frem hud udadtil og fungerer som linsen i det menneskelige øje. Bagsiden af ​​formationen er placeret i tykkelsen af ​​huden, som om den er pakket ind i en sort kappe af pigmentceller.

Under denne kappe er der flere rækker af sølvfarvede celler, som er midterste del bløddyrets lysende organ. Og endnu lavere er der komplekse celler, der ligner nerveenderne i nethinden hos et pattedyr. Det er dem, der beklæder hele den indre overflade af den ovale formation (korpuskel) og frigiver lys udad, som brydes og forstærkes af den forreste gennemsigtige del.

Lyset fordobles også takket være specielle reflektorer i bløddyrets hud, placeret ved siden af ​​den ovale krop. Disse reflektorer minder i form om konkave spejle og består til gengæld også af flere lag af lysfølsomme celler.

Lysdesignet af en blæksprutte er det mest komplekse i dyreverdenen. De lysende enheder fra andre skabninger er enklere.

Bioluminescens er et af naturens smukkeste fænomener! Vi præsenterer et udvalg af skabninger, der kan lyse i mørket.

‎1.

Plankton Et betagende naturfænomen, der forekommer mange steder globus

Maldiverne får den største turistbevågenhed. Bioluminescerende fytoplankton, opfanget af de modkørende bølger, oplyser havvandene med et klart blåt skær. Tidevandet bringer jævnligt en spredning af lys til kysten og forvandler den til et landskab fra et eventyr.

‎2.

Diplopoder (underart af tusindben)‎

Otte ud af tyve tusinde arter af tusindben har evnen til at gløde om natten. En grønlig-blå glød kommer fra selv de mest almindelige brune eksemplarer. Denne funktion i dette tilfælde har ikke den funktion at tiltrække bytte, fordi tusindben er planteædere. Gløden tjener som et signal om toksicitet for at skræmme rovdyr væk, fordi porerne på disse dyr kan udskille cyanid.

‎3.

Huleildfluer

Larverne fra nogle arter af myg og myg har evnen til at gløde, for hvilket de blev klassificeret som ildfluer. Særligt interessante er de såkaldte huleildfluer, som lever i New Zealand, på et magisk sted kaldet Waitomo. Disse insekter bruger gløden fra deres kroppe til to formål: for rovdyr er det et signal om giftighed, og for potentielle ofre er det en fremragende lokkemad: bytte, der tiltrækkes af lyset, fanges af silkeagtige tråde, der hænger i hulens hvælvinger.

‎4.

Snegle

Et specielt organ placeret i bunden af ​​ildfluens mave, lysende, signalerer, at insektet leder efter en mage. Men ud over dette antyder gløden til potentielle rovdyr om disse charmerende insekters harmløse natur, hvilket gør dem uegnede til mad. Selv ildfluelarver har evnen til at producere en genkendelig gul glød

‎7.

Clems eller Veneres ‎ Denne udsigt havbløddyr , hvis gennemsnitlige størrelse når 18 cm, forbløffer observatører med sin blå glød, men den vises kun under visse omstændigheder. Det første bevis på usædvanligt træk Clemov blev efterladt af den romerske statsmand Plinius. Han bemærkede en ændring i luftens farve fra hans ånde efter at have spist rå skaldyr. Nylige undersøgelser har vist, at det, der får Clemov til at gløde, er tilstedeværelsen af frie radikaler

. En sådan opdagelse kunne give videnskaben nye måder at diagnosticere kræft på i dens tidlige stadier

8.

Lystfisk

Rygfinnen på den kvindelige havtaske er placeret direkte over munden. Dette orgel er formet som en fiskestang med en glødende ende, der tiltrækker bytte. Når byttet, interesseret i lyset, svømmer tæt nok på, griber rovdyret det pludselig og river det i stykker med sine kraftige kæber. 9. Kakerlakker

To lysende punkter på bagsiden af ​​en type kakerlak tjener som en forklædning for udseendet af en giftig klikbille. Dette er den eneste

kendt af videnskaben en organisme, der bruger bioluminescens til beskyttende mimik. Desværre er det muligt, at dette nyligt opdagede væsen allerede er fuldstændig forsvundet fra kloden som følge af vulkanudbruddet i Ecuador i 2010. ‎ 10.

Svampe

Der er omkring 70 arter af glødende svampe rundt om i verden, fordelt på en række forskellige ‎

forskellige steder

Faktisk er de fleste koraller ikke bioluminescerende, men biofluorescerende. Det første koncept udtrykker kroppens evne til at producere sit eget lys, mens det andet repræsenterer ophobning af lys fra eksterne kilder og dets refleksion med en ændret nuance. For eksempel begynder nogle koraller, efter at have absorberet blå og violette stråler, at lyse rødt, orange eller grønt.

‎13.

Blæksprutter

Små dybhavsblæksprutter skylder deres glød til specielle fotofore organer placeret på deres kroppe - modificerede suckers. Takket være dem er tentaklerne dækket af flimrende eller konstant lysende lys.‎

‎14. Søstjerne I sandhed, et væsen kaldet Ophiochiton ternispinus

søstjerne

gælder ikke, og dog er denne art meget tæt på dem. Ligesom deres "stjerne"-slægtninge har de fem lemmer, som er særligt tynde og meget fleksible. Disse dyr udsender en lys blå farve, der hjælper dem med at jage i deres mørke habitat. ‎

‎15.

Søanemoner Søanemoner, sammen med deres slægtninge, der ikke er tilbøjelige til bioluminescens, tilbringer det meste af deres liv i fri svømning, indtil de finder det optimale sted for endelig forankring. Deres glødende fangarme stikker rovdyr og byttedyr med skarpe harpuner 16.

Glødende ansjoser

En anden dybhavsejer af fotofororganer er

glødende ansjos

. De lyse pletter af denne fisk er hovedsageligt placeret på maven, men de mest spektakulære lys er på panden, hvilket skaber indtrykket af en forlygte på hovedet.

‎17.

Bakterie Insekter bliver ofte bytte for en type bakterier, der udsender skarpt lys. Individer af denne art frigiver toksiner, der ødelægger ofrets krop indefra‎18.

Krill

Et sjældent væsen kaldet Swima bombaviridis har intet mindre unik metode selvforsvar. Der er otte poser med en speciel væske på hans krop. I fareøjeblikket tømmes de, og den spildte væske oplyser området omkring med et klart blåt eller grønt skær, der distraherer rovdyret og lader havormen gemme sig.