Na světě existuje obrovské množství zvířat, která svítí ve tmě nebo při vystavení ultrafialovému světlu. Této schopnosti organismů se říká fluorescence – tělesné tkáně absorbují světlo a následně jej vyzařují zpět. Dříve se vědci domnívali, že tato vlastnost je přítomna pouze v mořských organismech, ale poté byla objevena v mnoha dalších formách života. Například v roce 2020 byli vědci překvapeni, že prakticky všichni obojživelníci svítí pod ultrafialovým světlem zeleně nebo žlutě. Je také známo, že fluorescenci často najdeme u savců – jejich kůže, tykadla, uši a další části těla září. Vědci nedávno zjistili, kterých 125 savců může zářit. Mají také předpoklady o tom, k čemu to je.
Některá zvířata svítí pod ultrafialovým světlem – vědci vědí, jak se to děje, ale nechápou proč
Proč zvířata září?
Mezi zvířaty existují dva mechanismy fluorescence.
První mechanismus se nazývá bioluminiscence a nevyžaduje vnější zdroj světla – organismy září v důsledku chemických procesů, které v nich probíhají. Zejména mluvíme o oxidaci luciferinu při interakci s látkou luciferázou. Tento mechanismus luminiscence je charakteristický pro červy, hmyz a některé druhy hub.
Bioluminiscence je charakteristická pro hmyz, jako jsou světlušky
Druhý mechanismus je známý jako biofluorescence. Vyžaduje vnější zdroj světla – chemikálie uvnitř organismů jej pohlcují a vyzařují zpět. Tento mechanismus je nejcharakterističtější pro mořské organismy, ale existuje také mnoho savců s tímto znakem.
Biofluorescence je charakteristická pro ryby a dokonce i některé ptáky
Některé živočišné druhy vyzařují světlo ve tmě, jiné svítí pouze pod ultrafialovým světlem. Vědci dodnes přesně nevědí, proč je to potřeba. Existuje možnost, že pro některé živočišné druhy poskytuje zářící evoluční výhodu. Může se také stát, že je to jen vedlejší účinek.
Která zvířata září pod ultrafialovým světlem?
Podle Science Alert skupina australských vědců vedená Kennym Travoillonem nedávno objevila 125 zvířat, která září pod ultrafialovým světlem. Pro vědu to nejsou nové druhy, protože mluvíme o ptakopyskech, vombatech, liškách a dalších známých zvířatech. Dříve o jejich schopnosti fluorescence nikdo nevěděl, takže jde o velmi zajímavý objev hodný naší pozornosti.
Ultrafialově ozáření savci září různými odstíny
Experiment ukázal, že pod ultrafialovým světlem se vnitřek uší lišky leskne zeleně. Lední medvěd, zebra a leopard byli zvýrazněni bílým světlem. Pokus s netopýrem oranžovým listovým nosem dopadl velmi zajímavě – křídla mu zbělala a srst růžově zářila. Vědecký časopis Royal Society Open Science dospěl k závěru, že fluorescence je přítomna u poloviny rodin savců. Nejčastěji zeleně, modře, růžově nebo bíle září srst, vousky, drápy, zuby a holá kůže zvířat.
Existují ropuchy, které jsou jedovaté a září pod ultrafialovým světlem. Co dalšího zajímavého o nich víte?
Proč zvířata září?
Biologové dlouho diskutovali o tom, k čemu je fluorescence. Někteří se přiklánějí k názoru, že tato schopnost může pomoci zvířatům komunikovat mezi sebou nebo dokonce uniknout predátorům. Jiní vědci se domnívají, že záře je pouze vedlejším účinkem chemických reakcí probíhajících uvnitř organismů.
U mnoha zvířat je proteinem, který absorbuje a vyzařuje světlo, kreatin – nachází se ve velkém množství v nehtech, kůži, zubech, kostech, jehlách a vousech různých tvorů. U většiny zvířat může být fluorescence skutečně vedlejším účinkem přítomnosti tohoto proteinu ve vysokých koncentracích. Například srst vačnatců žijících pod zemí (Notoryctes typhlops) obsahuje hodně kreatinu, který je chrání před tvrdou půdou. Záře pod ultrafialovým světlem je určitě vedlejší efekt.
Krtci vačnatců mají také schopnost zářit pod ultrafialovým světlem
Některým zvířatům může svit prospívat. Například, pokud jsou noční, fluorescence jim může pomoci najít páření nebo bránit své území. Platypusy dokážou světlo absorbovat, ale nevyzařovat – pokud je to pravda, pak je tato vlastnost chrání před predátory.
Pokud chcete zůstat v obraze o vědeckých objevech, přihlaste se k odběru našich kanálů Zen a Telegram. Je to zdarma!
Některá zvířata nezáří, ale jednoduše zvláštním způsobem lámou světlo. Nedávno byl na našem webu publikován článek o novém druhu pavouků pro vědu, kteří „svítí elektřinou“. Toto je skvělý příklad tohoto fenoménu a je vysoce doporučenou četbou.
Náhodou jsem na internetu viděla fotku celého hejna světlušek, které uvízly kolem stromečku a zdobily ho jako světýlka na vánočním stromku. Vracely se mi vzpomínky z dětství a já jsem se chtěl o těchto úžasných stvořeních přírody dozvědět více.
Ukázalo se, že v našich zeměpisných šířkách žije jen několik zástupců čeledi světlušek (Lampyridae) – brouků, kteří dokážou svítit ve tmě a vést noční způsob života. V rodině je více než 2000 tisíc druhů, které žijí převážně v tropických a subtropických oblastech planety.
Brouci této čeledi mají zvláštní světélkující orgány, tzv. lucerny, které se skládají z velkých fotogenických buněk. Pod těmito buňkami jsou buňky naplněné kyselinou močovou a schopné odrážet světlo.
Brouci používají záři jako prostředek komunikace, hlavně k přilákání jedinců opačného pohlaví. U některých druhů září pouze samice, u jiných září obě pohlaví. U mnoha druhů je luminiscence pozorována nejen u brouků, ale také u larev a vajíček.
Zajímavým druhem světlušek je Photuris – jejich samičky dokážou kopírovat typ záře jiných druhů, čímž oklamou samce, kteří spěchají na rande, a skončí v žaludku zákeřných dam.
Životní cyklus světlušek je 1–2 roky. Larvy žijí několik měsíců, jsou predátory, živí se měkkýši a často se skrývají ve svých ulitách. Protože světlušky milují vlhkost, larvy některých druhů se vyvíjejí ve vodě a mají žábry.
Kukly světlušek žijí několik týdnů, ale brouci většiny druhů žijí jen několik dní a ani se nekrmí: jejich cílem je plození.
Světlušky žijící v naší oblasti jsou malé – 5-8 mm, ale zároveň svítí docela jasně: osvětlení obdržené od 5-6 jedinců stačí k rozeznání textu knihy. Typicky každý druh světlušky produkuje specifickou barvu světla.
Existují čtyři typy záře: nepřetržité, přerušované, pulzující, zábleskové. Nejčastěji dochází k vzplanutí.
Světluška obecná je v našich krajích běžná a snese i tuhé zimy. Lidé mu říkali „Ivanovův červ“. Toto jméno získal díky samicím, které nemají křídla a v období páření sedí v trávě a nepřetržitě vydávají nazelenalé světlo.
S nástupem tmy v červnu až červenci vylézají světlušky ze svých úkrytů a rozsvěcují jasné lucerny. Lze je nalézt v lesích, příkopech, zahradách, prolukách a venkovských dvorech.
Kromě světlušek existují druhy jiných čeledí, které mají schopnost vyzařovat světlo. Mezi nejznámější patří klikoušci ohniví, zejména rod cucujo z čeledi klikatých, žijící v tropických oblastech Ameriky.
Tito brouci jsou mnohem větší než naše světlušky, dorůstají až 3-5 cm a jas jejich světla je považován za nejvyšší ve světě hmyzu. Cucujo září 150krát jasněji než naše světluška běžná. Zároveň mají vysokou účinnost záře: 98 procent energie vynaložené na záři se přemění na světlo.
Místní obyvatelé používali tyto brouky jako lucerny. První Evropané, kteří se usadili v Americe, je používali k osvětlení svých domovů. Na konci 19. století se Pařížanky zdobily cucujos a nazývaly je „živými diamanty“. V minulosti z těchto brouků vyráběli mexičtí módisté náhrdelníky a zdobili si jimi pokrývky hlavy a účesy.
Podle historiků během španělsko-americké války dokonce operovali raněné pomocí světla cucujo.
A Japonci, kteří rádi kontemplují přírodu, v červnu až červenci, kdy začíná období dešťů a nejpříznivější čas pro světlušky, cestují za město a tráví hodiny sledováním kouzelného lesního představení v podání zářících brouků.
Zajímavé jsou zejména některé druhy tropických brouků, kteří se rádi shromažďují v obrovských rojích a předvádějí masivní světelné projevy. Zároveň blikají a zhasínají současně, interval žhavení je asi jeden a půl sekundy. Během záře buď stoupají vysoko, nebo se rychle řítí k zemi a předvádějí fantastický světelný tanec.
V Malajsii a Indonésii se brouci někdy shromažďují na stromech a také pořádají světelné koncerty. Na Novém Zélandu je turistům známá jeskyně, která je domovem tisíců světlušek, osvětlujících jeskyni tajemným modrozeleným světlem.
Zajímavost: takové přirozené schopnosti hmyzu zajímaly kalifornské genetiky. Izolovali gen zodpovědný za záři a vnesli jej do tabákových listů. Díky tomu rostliny ve tmě zářily. Nabízí se otázka, proč zrovna v tabákovém listu? Ukazuje se, že pro vědce pracující se zástupci rostlinného světa je tabák „laboratorní krysou“.
A nakonec znamení: hodně světlušek – dobré počasí.
