Bioliuminescencija yra žavus reiškinys, per kurį gyvos būtybės gali gaminti savo šviesą. Šis gebėjimas yra plačiai paplitęs įvairiose gyvūnų grupėse, tarp kurių jis turėjo savarankišką kilmę. Nuo ryklių iki medūzų ar kirminų – daugelis šviečia tamsoje. Šioje erdvėje aptarsime pastarąjį.
Pažymėtina, kad terminas „kirminas“ yra neformalus ir jam trūksta biologinio griežtumo. Į jį įtraukiame anelidus, nematodus, vabzdžių lervas ir kitus nesusijusius organizmus, jei jie turi minkštą, pailgą kūną ir sumažėjusias kojas arba jų nėra.
Kadangi šie gyvūnai gali atrodyti panašūs vienas į kitą ir dalintis gebėjimu skleisti šviesą, šiame straipsnyje aptarsime juos kartu, nepaisant jų evoliucinių santykių. Jei norite apie juos sužinoti daugiau, skaitykite toliau.
1. Naujosios Zelandijos glowworm (Arachnocampa luminosa)
Pirmasis iš tamsoje šviečiančių kirminų yraArachnocampa luminosaŠis organizmas yra grybinių uodų, mažų dvisparnių vabzdžių, kilę iš Naujosios Zelandijos, lerva. Lervos fazėjeArachnocampa luminosa yra plonas ir pailgas kirminas, kuris gali siekti apie 3 ar 4 centimetrus.
Šiuo metu lervos klaidžioja tamsiuose ir drėgnuose urvuose, kuriuose gyvena, ieškodamos tinkamos vietos savo tinklams kurti. Juos sudaro eilės, kabantys ant lubų, pilnos lipnių lašelių su kristaline išvaizda.
Lerva sėdi šioje struktūroje ir per pilvą skleidžia melsvą šviesą. Šviesa pritraukia likusius urve esančius nariuotakojus, kurie, būdinga, stengiasi prieiti prie jo. Tačiau nariuotakojai nemato lipnaus slieko tinklo ir įstringa. Po to kirminui belieka jas pasiimti ir praryti.
Nors šie bestuburiai nėra giminingi ugniagesiams, garsiausiais šviečiančiais vabzdžiais, jie turi tą patį šviesos gamybos mechanizmą per luciferiną ir luciferazę. Tai reiškia, kad tos pačios cheminės reakcijos kelis kartus išsivystė nepriklausomai.
2. Geležinkelio kirminas (Phrixothrix hirtus)
Vėlgi, šie kirminai iš tikrųjų yra vabzdžių lervos. Šiuo atveju tai ne dvisparniai, o Phengodidae šeimos coleoptera (vabalai). Geležinkelio kirminai yra unikalūs tuo, kad gali gaminti 2 skirtingus šviesos tipus. Viena vertus, jie skleidžia raudoną šviesą per galvas – tai kažkas unikalaus tarp vabalų.
Kita vertus, jie turi 2 eiles šviečiančių taškų, einančių palei gyvūno šonus. Phrixothrix hirtus jie skleidžia geltoną šviesą, o Phrixothrix viviani - žalią spalvą. Joks kitas vabalas pasaulyje nesugeba išgauti tokios spalvų įvairovės.
Neseniai atliktas tyrimas rodo, kad šie tamsoje šviečiantys kirminai gamina šias labai skirtingas spalvas dėl jų luciferazių modifikacijų. Tai fermentai, kurie yra neatsiejama šviesos gamybos sistemos dalis.
3. Bermudų glowworm (Odontosyllis enopla)
Šie bestuburiai neturi nieko bendra su ankstesniais. Vietoj to, jie yra daugiasluoksniai, anelidų grupė su priedų pora kiekviename iš daugelio kūno segmentų. Bermudų švytinčios kirmėlės yra žinomos dėl savo dauginimosi ritualų, tiek gražių, tiek žavingų, kuriuose bioliuminescencija atlieka lemiamą vaidmenį.
Koordinuodami su Mėnulio ciklais, Odontosyllis patiria fiziologinių, anatominių ir elgsenos pakitimų. Šie gyvūnai transformuoja savo priedus, kad geriau plauktų, hipertrofuoja 4 akis ir modifikuoja išskyrimo organus (nefridijas), kad saugotų gametas.
Nuo 3 iki 5 dienų po pilnaties, praėjus 55 minutėms po saulėlydžio, patelės palieka savo buveinę jūros dugne. Jie masiškai išplaukia į paviršių, kur eina žiediniu keliu ir pradeda išskirti savo lytines ląsteles kartu su gleivių medžiaga, kuri skleidžia melsvai žalią šviesą.
Ją pamatę patinai energingai plaukia link jų, skleisdami trumpus protrūkių šviesos blyksnius. Pasiekę juos, jie pradeda išleisti savo lytines ląsteles, kol vyksta išorinis apvaisinimas. Šis procesas trunka apie 10–20 minučių ir yra labai reguliarus bei nuspėjamas. Po jo daugiašakės grįžta į jūros dugną ir kaip įprastai atgauna ankstesnį gyvenimą.
4. Green Bombardier kirminas (Swima bombiviridis)
Šis paskutinis pavyzdys labai įdomus, nes parodo kitokį bioliuminescencijos panaudojimą. Swima bombiviridis polychaete, kaip ir kai kurie jo giminingi gyvūnai, šalia galvos turi sferines struktūras.Šie dariniai yra panašūs į paprastus balionus, užpildytus skysčiu, ir atrodo, kad yra iš modifikuotų žiaunų.
Šios konstrukcijos naudojamos ne medžioklei ar veisimui, o gynybai. Susidūrę su grėsme, kirminai gali nuo savo kūno atskirti rutulius, kurie kartais vadinami „bombomis“. Paleidžiamos bombos sprogsta intensyvios šviesos blyksniu, kuris trunka kelias sekundes ir išnyksta.
Tai leidžia kirmėlėms pabėgti nuo plėšrūnų, naudojant didelius irklus primenančius priedus. Kai bombos baigiasi, kirminai po kurio laiko gali jas vėl išauginti.
Bioliuminescencija yra labai ryškus reiškinys. Jo tyrimas yra žavus ir leidžia atrasti molekules, kurios yra neįtikėtinai naudojamos biomedicinoje. Šie maži tamsoje šviečiantys kirminai gali išgelbėti gyvybes su nedidele šiuolaikinio mokslo pagalba.
