Ce este bioluminescența și cum este folosită de oameni și de natură? – authenticmagazin.com
Connect with us

CALEIDOSCOP

Ce este bioluminescența și cum este folosită de oameni și de natură?

bioluminiscenta2

Marea a fost luminată pestriț în urma navei, cu o culoare uniformă și ușor lăptoasă. Când apa a fost pusă într-o sticlă, ea a generat scântei … 

Prima inregistrare în jurnalul zoologic a lui Charles Darwin, a fost scrisă în timp ce se afla la bordul navei Beagle pe coasta insulei Tenerife, la 6 ianuarie 1832. Ceea ce a văzut Darwin erau in fapt creaturi marine bioluminescente, ce produceau lumină care pâlpâia ca reacție la perturbațiile fizice.

Bioluminescența, producția și emisia de lumină de către organismele vii, a devenit o fundatură pentru Darwin. El a încercat să explice de ce acest fenomen a apărut la specii separate într-o manieră aparent aleatoare. Acum știm însă că bioluminescența a evoluat independent de cel puțin 40 de ori pe uscat și în mare.

bioluminiscenta3

Darwin nu a fost primul care a studiat bioluminescența. Filosoful grec Aristotel a observat că bioluminiscența este un tip de lumină “rece” – prin faptul că nu produce căldură – în jurul anului 350 î.Hr. Cercetătorii au descoperit că această formă de chemiluminescență produce lumină albastră-verde, ca rezultat al oxidării unui compus numit luciferină (“aduce-lumina”) de către o enzimă numită luciferază.

Mai mult de 75% din creaturile de adâncime sunt estimate că produc lumină proprie. Peștele, de exemplu, folosește momeli bioluminescente, asemănătoare cu tijele de pescuit, pentru a atrage prada spre gurile lor mari. Intrigant, lumina peștelui pescar (Lophiiformes) este de fapt produsa de Photobacterium, o bacterie care traieste in simbioza cu pestele din interiorul escalei sale.

Calmarul Hawaiian – Euprymna scolopes – care trăiește în ape puțin adânci, are de asemenea o relație simbiotică cu o bacterie bioluminescentă, Aliivibrio fischeri. Noaptea, aceste bacterii încep să strălucească, iar calmarul folosește lumina lor pentru a se camufla în cerul de noapte. Această strategie de contra-iluminare este asemănătoare cu o mantie de invizibilitate.

calmarul h

În zori, calmarul expulzează aproximativ 95% din bacteriile strălucitoare de pe organele sale ușoare și hrănește restul de 5% cu cantități suficiente de nutrienți pentru a crește pe parcursul zilei. Masă critică este atinsă iar odată cu lăsarea serii, moment în care lumina se reaprinde.

Studiul acestei bacterii a condus la descoperirea unor fenomene microbiologice numite “cvorum sensing”. Această “limbă chimică” este folosită de Aliivibrio fischeri pentru a-și număra vecinii. Făcând acest lucru se asigură că nu se pierde nici o energie în transformarea genelor bioluminescente înainte de a exista suficiente celule prezente în organele luminoase ale calmarului (în mod obișnuit, în jur de 10m celule pe mililitru).

Mai aproape de suprafața mării, bioluminescența este generată de un plancton numit Noctiluca scintillans, cunoscut sub numele de “scânteie mare”. Acest organism microscopic produce blituri de lumină ca răspuns la perturbații fizice, când valurile se sparg pe țărm sau când o piatră este aruncată în apa. Reacția bioluminescentă ca răspuns la stimuli este numită efectul de “alarmă anti-efracție”. Când este atacat de un prădător, blițul colectiv de lumină sperie atacatorul și-i marchează poziția, alertând prădătorii de rang supperior.

Bioluminiscența și oamenii

De-a lungul istoriei, oamenii au inventat modalități ingenioase de a folosi bioluminescența în avantajul lor. Câmpurile strălucitoare au fost folosite de triburi pentru a lumina drumul prin jungle dense, de exemplu, în timp ce licuricii au fost folosiți de mineri ca o lampă de siguranță timpurie. Poate că inspirați de aceste aplicații, cercetătorii se îndreaptă din nou spre bioluminescență ca o formă potențială de energie verde. În viitorul nu atât de îndepărtat, lămpile tradiționale stradale pot fi înlocuite cu arbori și clădiri bioluminiscente.

Astăzi, bioluminiscența de la Aliivibrio fischeri este utilizată pentru monitorizarea toxicității apei. Atunci când este expus la poluanți, producția de lumină din cultura bacteriană scade, semnalizând posibila prezență a unui contaminant.

Bioluminiscența a jucat un rol important chiar și în război. Organismele bioluminescente au ajutat la scufundarea ultimei nave germane din Germania în timpul celui de-al doilea război mondial, în noiembrie 1918. Submarinul a fost raportat că a navigat printr-o floare bioluminescentă, lăsând un tremur strălucitor, urmărit de aliați.

A avut insă și un rol protector. În urma uneia dintre cele mai sângeroase bătălii ale războiului civil american, la Shiloh, rănile unora dintre soldații răniți au început să strălucească. Aceste răni strălucitoare s-au vindecat mai rapid și mai curat, iar fenomenul a devenit cunoscut sub numele de “Strălucirea lui Angel”. Stralucirea a fost probabil produsă de Photorhabdus luminescens, o bacterie care locuiește în sol și care a eliberat compuși antimicrobieni protejându-i astfel pe soldați de infecție.

Aplicațiile medicale ale bioluminescenței sunt însă cele care au atras cel mai mult entuziasm. În 2008, Premiul Nobel pentru Chimie a fost acordat pentru descoperirea și dezvoltarea proteinei fluorescente verde (GFP). GFP se găsește în mod natural în meduza de cristal Aequorea victoria, care, spre deosebire de mecanismul de bioluminescență descris până acum, este fluorescent. Aceasta înseamnă că proteina trebuie să fie excitată de lumina albastră înainte de a emite lumină verde caracteristică. De la descoperirea sa, GFP a fost introdus genetic in diferite tipuri de celule si chiar animale pentru a arunca o lumină asupra aspectelor importante ale biologiei celulare si ale dinamicii bolii.

Procesul evolutiv care a culminat cu bioluminescența a luat milioane de ani, dar aplicațiile sale științifice continuă să revoluționeze lumea noastră modernă.

Click to comment

Leave a Reply

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

CALEIDOSCOP

Cea mai scumpă pereche de încălțăminte sport din lume. S-a vândut cu aproape jumătate de milion de dolari

adidasi

O pereche de pantofi sport din 1972, una dintre primele perechi realizate de Nike, s-a vândut pentru suma astronomică de 437.500 de dolari, distrugând recordul anterior obținut pentru o pereche adidași la licitație publică.

Denumiți “Moon Shoe”,  speciala încălțăminte a fost proiectată de co-fondatorul companiei Nike împreună cu antrenorul Bill Bowerman pentru alergătorii de la jocurile Olimpice din 1972.

Prețioasa pereche de încălțăminte a fost vedeta serii la licitația dedicată adidașilor de la casa de licitație Sotheby’s din New York.

Un reprezentant al casei de licitație Sotheby’s, a afirmat că prețul cu care s-a vândut reprezintă un record mondial în materie de licitație pentru o pereche de pantofi de alergat.

Fericitul cumpărător s-a dovedit a fi un investitorul canadian, renumit colecționar de autoturisme, Miles Spencer Nadal, care a cheltuit încă 850.000 de dolari pentru alte 99 de perechi de adidași rari sau care fac parte din colecții limitate oferite de casa de licitații Sotheby’s.

Nike Moon Shoes

NIKE, NIKE WAFFLE RACING FLAT, MOON SHOE, SIZE 12.5, 1972, sold for $437,500. RYAN UNRUH/UNRUHJONES

Cel mai mare preț anterior obținut la o licitație publică pentru adidași, a fost suma de 190.373 dolari în California, 2017, pentru o pereche de pantofi Converse care se pare că au fost purtați de Michael Jordan în finala olimpică de baschet  din 1984, a adăugat reprezentantul casei Sotheby’s.

Perechea intitulată “Moon Shoe”, a fost realizată manual fiind una dintre cele doar 12 perechi făcute vreodată, iar perechea care a fost licitată este singura cunoscută ca fiind în condiție nouă, nepurtată.

Proaspătul proprietar al încălțămintei, dl Nadal, a declarat într-un interviu că este extrem de încântat noua sa achiziție, numind perechea “Moon Shoe” un “adevărat artefact istoric în istoria sportului și a culturii pop”.

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

CALEIDOSCOP

Fosile vechi de 20 de milioane de ani, descoperite în Antarctica, valorează mai mult ca aurul

Gheata Antarctica

Antarctica, continentul înghețat situat la Polul Sud, reprezintă și azi un paradis neatins pentru oamenii de știință.

Aici NASA se pregătește pentru viața de pe Marte. Mai mult de 1.000 de oameni de știință locuiesc acolo în diferite tabere din deșertul înghețat, unde temperaturile scăzute ajung și la -90C.

Cercetarea lor, care include printre altele foraje de mare adâncime în zăpadă pentru a obține probe de miez de gheață, a fost esențială pentru a dovedi efectele schimbărilor climatice de pe continent.

Filmul documentar “Secretele Antarcticii” explică de ce Antarctica este terenul de testare perfect pentru a studia încălzirea globală.

Naratorul documentarului afirmă: “Numai în decursul ultimului deceniu, temperaturile în creștere au făcut ca porțiuni imense din gheața de pe coastă să se rupă și să se desprindă de continent.

Cercetătorii regiunii polare se tem că acest lucru ar putea fi doar începutul unei reacții în lanț.

“Au mai existat până acum perioade în care Antarctica s-a topit? Acest lucru se pare că această echipă internațională de geo-detectivi dorește să-l afle”

“Pentru a obține o imagine mai precisă a viitorului Antarcticii, ei intenționează să foreze adânc pentru afla răspunsuri din trecut”.

Documentarul explică detaliat modul în care zona a fost odată parte dintr-un continent mult mai mare.

Naratorul: “Antarctica nu a fost întotdeauna acoperită de gheață, acum 160 milioane de ani ea făcea parte dintr-un super continent imens, apropiat de ecuator.”

“În acel moment, Pământul era mult mai cald decât astăzi, iar dovezile fosile sugerează că această masă uriașă de teren era un habitat tropical al dinozaurilor. În cele din urmă, super continentul s-a desprins și Antarctica s-a deplasat spre sud.”

“Pe măsură ce Pământul devenea tot mai rece, nivelele de dioxid de carbon și curenții oceanici au răcit și mai mult continentul izolat.”

“Aproximativ 34 de milioane de ani în urmă, gheața a început treptat să se formeze și a fost nevoie de milioane de ani ca să ajungă în cele din urmă într-o stare de înghețare profundă”.

Totuși, acest îngheț profund a permis ca fosilele plantelor să rămână complet intacte iar acum  că se topește, cercetătorii pot privi în trecut.

Allan Ashworth, de la Universitatea de Stat din Dakota de Nord, a arătat spectatorilor o frunză perfect intactă. “Uite, o frunză care a căzut în nămol acum 20 de milioane de ani. Asta ar putea fi cea mai bună fosilă pe care am găsit-o până acum”, a afirmat cercetătorul.

fosila intacta

Fosila unei frunze vechi de 20 de milioane de ani perfect intactă. Captură imagine documentar Nova

În aceeași serie, o mostră în vârstă de 15 milioane de ani a fost adusă la suprafață după ce echipa Antarctic Drilling Project (ANDRILL) a săpat 440 de metri sub gheață.

Geologii au reușit să aducă la suprafață un miez de gheață lung de aproape 4 metri, încastrat într-un capac de protecție pe care l-au transportat cu grijă în laboratorul unde urmează să fie examinat.

Oamenii de știință: “Această descoperire valorează mai mult decât aurul!”

Când în final au deschis mostra au rămas stupefiați să constate că aceasta se afla într-o stare perfectă de conservare.

“Aceste mostre de nămol și rocă sunt mai valoroase decât aurul, deoarece fiecare nucleu este ca o mașină a timpului.”

“În prezent, am ajuns până la adâncimea de 440 de metri, care reprezintă aproape jumătate de kilometru  în adâncime. Miezul de gheață adus la suprafață corespunde cu cel puțin 15 milioane de ani în urmă, când Antarctica era încă caldă.”

“Pe măsură ce sunt recuperate nucleele de gheață, fiecare secțiune este tăiată longitudinal, radiată și scanată în laboratoare la locul de foraj și apoi înapoi la McMurdo”.

THE SECRET OF ANTARCTICA – Full Documentary HD:

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

CALEIDOSCOP

Prima fotografie reală din lume a entanglementului cuantic

quantum

Fizicieni de la Universitatea din Glasgow din Scoția au capturat prima fotografie reală a entanglementului cuantic din lume.

Fenomen din mecanica cuantică, atât de ciudat încât Einstein la descris ca fiind o “acțiune fantomă la distanță“.

Inseparabilitatea cuantică (în engleză quantum entanglement) este un fenomen cuantic în care stările cuantice ale mai multor obiecte sau particule elementare diferite sunt „cuplate” între ele. Cuvântul englez „entanglement” înseamnă „încurcătură complicată”.

Denumirea dată de Einstein a fost “quantic entanglement” – înseparabilitate cuantică. Două particule, aflate la distanță mare una de alta, pot prezenta o legătură între ele, de așa natură, încât măsurarea stării cuantice a uneia dintre ele schimbă instantaneu starea cuantică a celeilalte particule entanglate cu ea.

Pentru a putea captura o imagine a entanglementului cuantic, Paul-Antoine Moreau și fizicienii din echipa sa, au creat un sistem care trage cu fluxuri de fotoni cuntici dintr-o sursă de lumină cuantică, ceea ce ei numesc “obiecte neconvenționale”.

Practic echipa de cercetători a despărțit aceste “obiecte neconvenționale” afișate printr-un material cu cristale lichide care poate schimba faza fotonilor în timp ce se deplasează prin el, declanșând tranziții în patru faze.

O cameră de mare viteză, capabilă să detecteze fotoni, a fost apoi setată pentru a surprinde o fotografie în momentul când a identificat un foton “entanglat” cuantic cu altul.

Sitemul implicat în experiment a condus la captarea a patru imagini ale fotonilor în patru tranziții diferite de fază.

Camera a reușit să capteze simultan imagini ale fotonilor, arătând că ambii s-au schimbat exact la fel în ciuda faptului că au fost despărțiți. Cu alte cuvinte s-a creat starea de entanglement cuantic, adică cei doi fotoni au fost entanglați.

Entanglementul cuantic are aplicații în teoria informației cuantice. Acesta poate fi privit ca o sursă pentru comunicații cuantice sau teleportarea cuantică. Imaginea completă cât și rezultatele cercetării au fost publicate în Science Advances.

Conu Ticu/authenticmagazin.com

Continue Reading

Abonare la blog via email

Introdu adresa de email pentru a te abona la acest blog și vei primi notificări prin email când vor fi publicate articole noi.

Alătură-te celorlalți 55 de abonați

Statistici blog

  • 1.195.364 vizite

Trending