Skip to content Skip to navigation

Biyolüminesans: Işık Yayan Canlılar

Ayşenur Okatan
22/01/2019 - 17:20

Bazı kimyasal tepkimelerin sonucu ışık yayılır. Örneğin gündelik hayatta ateşten yayılan alev, yanma tepkimesi sonucu oluşan bir ışık yayılımıdır. Kimyada bu olaya “kimyasal ışıldama” ya da “kemilüminesans” denir. Bir canlı tarafından gerçekleştirilen kimyasal tepkime sonucu ışık yayılmasına ise “biyolüminesans” denir. Yani biyolüminesans da bir çeşit kimyasal ışıldamadır.

Okyanusta yaşayan bazı balık, ahtapot, karides, denizanası, denizyıldızı, alg, köpekbalığı türleri gibi birçok canlı biyolüminesans özelliğe sahiptir. Tatlı sularda yaşayan çok az sayıda canlı ışık yayabilir. Ateşböceği ve mantar ise biyolüminesans yapabilen kara canlılarındandır.

Bazı mantar türlerinin yaydığı ışık sadece geceleri görünür.

Ortamın asitlik derecesinin farklı olması, sıcaklık ve basınç değişimleri gibi faktörler canlılarda biyolüminesansı başlatan etmenlerdendir. Örneğin denizde yaşayan bazı tek hücreli planktonlarda biyolüminesans kıyıya vuran dalgaların etkisiyle başlar.

Yakamoz olayı Noctiluca scintillans adlı planktonun fiziksel olarak uyarılması sonucu mavi ışık yayılması nedeniyle gerçekleşir.

Biyolüminesans çoğunlukla canlılardaki lüsiferin (ışık yayılımına neden olan maddelerin genel adıdır) ile oksijenin lüsiferaz enzimi sayesinde tepkimeye girmesi sonucu oluşur. Oksijenle lüsiferinin tepkimeye girmesi sırasında kimyasal enerji ışık enerjisine dönüşür.

Biyolüminesansın gerçekleşmesi için gerekli olan lüsiferini bazı canlılar kendileri üretir. Bazı canlılar da besin yoluyla ya da diğer canlılarla ortak yaşam sonucu elde eder. Örneğin deniz asteğmeni balığı (Porichthys notatus) lüsiferin ve lüsiferaz maddelerini besin olarak tükettikleri, bir çeşit kabuklu deniz karidesi olan ostrakodlardan (lüsiferin ve lüsiferaz üretirler) elde eder. Böylece ışık yayabilirler.

Ostrakodlar özellikle avlandıkları zaman yaydıkları lüsiferin maddesini ve lüsiferaz enzimini kullanarak ışık yayar. Ostrakodlar, kendileriyle beslenen avcı balıklara biyolüminesans için gerekli maddeleri sağlar.

Bazı canlılar ise lüsiferin ve oksijenin bileşik oluşturmuş hali olan özel bir proteini kullanarak biyolüminesans yapar. Bu özel proteine “fotoprotein” denir. Biyolüminesans için bu proteini kullanan canlılarda lüsiferaz enzimi yerine kalsiyum iyonu kullanılır.

Denizanası benzeri, Aequorea isimli canlı biyolüminesans için lüsiferin yerine fotoproteini kullanır.

Biyolüminesansta yayılan ışığın rengi ortam koşullarına ve biyolüminesansı yapan organizmadaki lüsiferinin türüne bağlı olarak değişebilir. Örneğin birçok deniz canlısının biyolüminans sonucu yaydığı ışık mavi ve yeşil renkte görülür. Çünkü ışık suyun içinde ilerlerken bazı dalga boylarındaki ışınlar soğurulur ve saçılır. Işık tayfının görünür bölgesindeki daha uzun dalga boyundaki ışınlar (örneğin kırmızı, sarı, turuncu renkteki ışınlar) suyun içinde daha kısa mesafe ilerleyebilir. Kısa dalga boylarındaki ışınlar (örneğin mavi ve yeşil renkteki ışınlar) ise suyun içinde daha uzun mesafeler katedebilir. Bu nedenle biyolüminesans yapan birçok deniz canlısından yayılan ışığı mavi ve yeşil renklerde görürüz.

Birçok kara hayvanı da mavi-yeşil ışık yayabilir. Ateşböceği ve kara salyangozu ise sarı renkte ışık yayar.

Ateşböcekleri karınlarından sarı ışık yayar.

Canlılar biyolüminesansı avlanma, savunma, eş bulma, saklanma gibi farklı amaçlarla yapabilir. Örneğin mürekkep balığı yaydığı ışıkla düşmanları ürküterek kafalarını karıştırır. Bu da kaçması için zaman sağlar. Fenersi balıklar başlarında yer alan top şeklindeki yapıdan yayılan ışık sayesinde avlarını cezbederek kendilerine yaklaşmalarını sağlar. Yetişkin ateşböcekleri ise karşı cinsi etkilemek için ışık yayar.

Ateşböcekleri yaz aylarında eş bulmak için ışık yayar.

Kaynaklar:

 

İlgili İçerikler

Biyoloji

İnsan Genom Projesi ile insanların gen haritasının çıkarılması pek çok gelişmeye kapı araladı. Bunlardan biri de genetik testler. Genetik testler kan, tükürük gibi vücut sıvılarındaki hücrelerden elde edilen DNA’nın incelenmesine dayanıyor.

Biyoloji

Dünyada bilinen örümcek türlerinin sayısı 43.000’den fazladır. Bu örümcek türlerinin birçoğu zehirli olmasına rağmen zehirleri insanı öldürücü nitelikte değildir. Fakat 30 kadar türün zehrinin insanlar için tehlikeli olabileceği düşünülüyor.

Biyoloji

İnsan genomunun sadece %2’lik kısmı protein kodlar. Kodlamayan DNA ise geriye kalan %98’lik kısmı ifade etmek için kullanılan terimdir. Bir grup araştırmacının yaptığı çalışmalar, kodlamayan DNA’daki mutasyonların otizme yol açabileceğini gösteriyor.

Biyoloji

Bilkent Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Araştırma Enstitüsü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Urartu Özgür Şafak Şeker ile sentetik biyoloji ve genetiği değiştirilmiş biyosistemlerin oluşturulması amacıyla sürdürdüğü çalışmaları üzerine videolu bir söyleşi gerçekleştirdik.

Biyoloji

Yapılan farklı araştırmalar karıncaların kendi vücut ağırlıklarının 10-50 kat fazlasını taşıyabildiklerini gösteriyor. Peki, karıncalar nasıl bu kadar kuvvetli olabiliyor?

Biyoloji

Yenilenebilir enerji kaynaklarının tercih edildiği, su ve enerjinin verimli kullanıldığı, hava kalitesinin artırıldığı, geri dönüştürülebilen malzemelerden yapılan yeşil binalar içinde yaşayanların verimliliğini artıracak şekilde tasarlanıyor.

Biyoloji

İskorpitgiller takımında yer alan uçan kırlangıç balığı dünyada tuzlu, sıcak ve ılıman denizlerde yaşar.

Biyoloji

Karbon, azot, fosfor, kükürt, hidrojen ve oksijen canlıların yapısında bulunan temel elementlerdir. Bu elementler ekosistemde sürekli olarak bir formdan başka bir forma dönüştürülür ve canlılar tarafından yaşamsal faaliyetler için tekrar tekrar kullanılır. 

Biyoloji

Türkiye doğasında zehirli ve zehirsiz birçok büyük mantar türü bulunuyor. Mantarların zehirli olup olmadığını anlamak ise hiç kolay değil. Çünkü aynı ortamda yaşayabilen mantarlar şekillerine, renklerine ve kokularına göre kolayca ayırt edilemezler.

Biyoloji

Hücrelerimizde genetik bilgiyi taşıyan molekül olan DNA’nın keşfinden bu zamana kadar hayli yol alındı. Bu yıl 66.’sı kutlanan 25 Nisan DNA Günü’nde, 1860’lardan bugüne kadar genler üzerinde yapılan araştırmalara ve bu alanda yürütülen büyük projelere göz atmaya ne dersiniz?