A biolumineszcencia nyomában

A néha az óceáni vizekből áradó, hátborzongató zöld izzásról ismeretes, hogy azt biolumineszcens férgek termelik, ám most kutatók felfedeztek néhány kulcsfontosságú adatot azt illetően, az élőlények hogyan állítják elő ezen fényjátékot

A show nem nekünk szól. A tengeri tűzférgek biolumineszcenciát alkalmaznak a víz alatti szaporodási rítusok során az udvarlók vonzására. Egy új, a Scripps Oceanográfiai Intézet által levezényelt kutatás során, Dimitrij Deheyn és Michael Latz tengerbiológusok kiderítették, hogy a férgek talán védekező mechanizmusként is alkalmazzák a fényt.

Az Invertebrate Biology tudományos folyóirat 2009-es számában részletezett vizsgálat a kutatókat egy lépéssel közelebb viszi a  fény molekuláris bázisának azonosításához. „Ez újabb lépés a tűzférgek biolumineszcenciája biológiájának megértése felé, és közelebb visz minket ahhoz, hogy izoláljuk azon proteint, mely előállítja a fényt” – mondja Deheyn. „Ha megértjük, hogyan lehetséges olyan hosszú ideig stabilan tartani a fényt, az lehetőséget nyújthat a protein vagy a reakció bioegészségügyi, bioműszaki és egyéb területeken történő használatára, ugyanazon módon, ahogy más proteineket is használnak”.

A tanulmány során alkalmazott tűzférgek - Odontosyllis phosphorea - fenéklakó állatok, melyek a trópusi és szubtrópusi, sekély part menti vizekben élnek. A nyári szaporodási ciklusok az úgynevezett „rajzás” során, a nőstények ragyogó, zöld nyálkát választanak ki, - mely gyakran az emberek figyelmét is felkelti -, mielőtt a gamétákat a vízbe engedné. A fényes izzás odavonzza a hím tűzférgeket, melyek ragyogó, zöld felhőben szintén gamétákat bocsátanak ki.  

A pontosan időzített biolumineszcens eseményeket könnyen követni lehet Dél-Kaliforniában, a karibi térségben és Japánban. Az esemény általában minden negyed holdfázis előtt egy-két nappal csúcsosodik ki, 30-40 perccel napnyugta után. Általában 20-30 percig tart. A két kutató több száz mintát gyűjtött be a San Diego-i Mission-öbölben, mely lehetővé tette, hogy nem csak az élő organizmusokat tudják megvizsgálni, hanem első alkalommal tudják előállítani a férgek izzó nyálkáját laboratóriumi körülmények között.  

Amellett, hogy a potenciális udvarlókat vonzza, kiderült, hogy a fiatalok villanófényként állítják elő a biolumineszcenciát, mely azon meghatározáshoz vezetette, hogy a fény védekező mechanizmuskánt, a ragadozók elriasztására is szolgál. Deheyn és Latz kiderítette, hogy a biolumineszcencia mínusz 20 fokos hőmérsékleten aktív. Az ennél melegebb körülmények során  nagyon gyorsan elbomlik.

A fény emellett igen ellenállónak bizonyult alacsony oxigénszintek esetén. Ezen tesztek alapján a kutatók úgy hiszik, hogy a biolumineszcenciáért felelős kémiai folyamat egy speciális fényelőállító proteint, az úgynevezett fotoproteint is felölelheti. A jövőbeli vizsgálatok során további azonosításra és izolációra lesz szükség.