Analýza DNA, moderní metody biochemické a biofyzikální analýzy umožnily biologům pochopit, jak a proč obyvatelé hlubin moře začali zářit. A proč ještě nebyly snědeny?
11. května 2010, 14:16
(foto z club-fish.ru)
Přečtěte si iz.ru v
Vyslovte text
Zvýrazněte to hlavní
Analýza DNA, moderní metody biochemické a biofyzikální analýzy umožnily biologům pochopit, jak a proč obyvatelé hlubin moře začali zářit. A proč ještě nebyly snědeny? Dr. Widder z Asociace pro výzkum oceánů (USA) na stránkách časopisu Science přináší přehled nejnovějších výzkumů rozšířeného fenoménu v oceánu – bioluminiscence neboli záře živých organismů. Odborníci se snaží pochopit, jak, proč a proč vznikla schopnost organismů zářit. Podle doktora Widdera tráví většina mořských živočichů celý život v polotmě. Někteří provádějí každodenní migraci z hlubokých vrstev na povrch a naopak. V takových podmínkách je prostě nezbytný další zdroj osvětlení.
Luminiscence pomáhá zvířatům najít potravu. V některých případech je to jen svítící baterka a v jiných je to návnada. Záře je také nezbytná pro nalezení partnera ve tmě. Ale nejběžnější funkcí, říká Dr. Widder, je ochrana před predátory. Světlo, které se náhle objeví ze tmy, by je mělo vyděsit a následně oslepit. Jedna hypotéza spojuje výskyt luminiscence s potřebou nějak odolat působení volných radikálů hromadících se v těle. Například luciferin coelenterazin je silný antioxidant. Když zvířata začala migrovat do větších hloubek, kde je méně kyslíku a tudíž menší nebezpečí vystavení oxidačnímu stresu a volným radikálům, nehrála ochrana před oxidativním stresem velkou roli. Za takových podmínek přírodní výběr upřednostňoval jiné funkce luciferinů – schopnost zářit. Podle vědce analýza DNA některých druhů světélkujících zvířat, kterou provedl Dr. Steve Haddock z Institutu pro podvodní výzkum v Monterey Bay, odhaluje mnohá z jejich tajemství. Výsledky doktora Haddocka naznačují, že luminiscence se objevila nezávisle v různých skupinách organismů během evoluce nejméně 40krát. Navíc existují příklady, kdy se různé typy luminiscence objevily u jednoho druhu v různých časech. Například dospělé samice mořských ďasů (Linophryne coronata) mají dva luminiscenční systémy. Jedna je způsobena bakteriemi, které žijí na jejich kůži, a druhá je způsobena luminiscencí tykadel umístěných na bradě.
Taková nezávislá duplikace téhož jevu hovoří o důležitosti tohoto vynálezu přírody, říkají evolucionisté. Dalším důkazem toho, i když to může znít podivně, je přítomnost očí u obyvatel nejhlubších částí oceánu. Tato zvířata potřebují podle Dr. Widdera zrakové orgány pouze k rozlišení světélkujících předmětů. Luminiscence zvířat je založena na záři molekul luciferinu. Za přítomnosti enzymů se oxidují a vyzařují energii ve formě světla. V současné době je známo pět typů luciferinů. „Zvířata mohou tyto molekuly uvolňovat přímo do vody, například z tlamy. Někdy se luciferiny nacházejí ve speciálních buňkách zvaných fotocyty uvnitř těla,“ říká Dr. Widder. Podle vědce žijí zvířata se schopností zářit téměř ve všech částech Světového oceánu, od polárních šířek po tropické, od povrchu až ke dnu. Největší počet světélkujících druhů je mezi ktenofory a nejmenší mezi mořskými šípy (štětinatými) a rozsivky, uvádí Infox.ru. Spektrum svítících odstínů není příliš rozmanité. Vzhledem k tomu, že bioluminiscence se s největší pravděpodobností poprvé objevila v oceánu, nejběžnější barva, kterou většina druhů září, je modrá na vlnové délce 475 nm (vlnová délka světla, které se ve vodě pohybuje na nejdelší vzdálenosti). Zelená je další nejoblíbenější barvou. Je to charakteristické pro obyvatele spodních vrstev a dna, protože tam se voda mísí s půdou a zakalí se. Za takových podmínek se modré odstíny šíří na kratší vzdálenosti. Žlutá, fialová, oranžová a červená svítí také. Pravda, mnohem méně často. Pro vědce je stále obtížné říci, co způsobuje vzhled těchto konkrétních odstínů.
