Bioluminescencja: robaki świecące w ciemności

Bioluminescencja może powstawać na różne sposoby i pełnić bardzo różne funkcje w życiu niektórych organizmów. Niezależnie od mechanizmu powstawania, zawsze jest to fascynujący proces.

Ostatnia aktualizacja: 07 czerwca 2021 r.

Bioluminescencja to fascynujące zjawisko, dzięki któremu żywe istoty są w stanie wytwarzać własne światło. Ta zdolność jest powszechna w różnych grupach zwierząt – od rekinów po meduzy na robaki, wiele gatunków świeci w ciemności.

W tym artykule przyjrzymy się robakom z tą umiejętnością!

Należy zauważyć, że termin „robak” jest nieformalny i nie ma biologicznego podłoża. W jego ramach obejmujemy pierścienice, nicienie, larwy owadów i inne organizmy, które nie są ze sobą spokrewnione, o ile mają miękkie, wydłużone ciało i ograniczone lub nieobecne nogi.
Ponieważ zwierzęta te mogą być do siebie podobne i mieć wspólną zdolność wytwarzania światła, w tym artykule zajmiemy się nimi jako całością, niezależnie od ich pokrewieństwa ewolucyjnego. Jeśli chcesz dowiedzieć się o nich więcej, czytaj dalej.

1. Nowozelandzki robak świetlny (Arachnocampa luminosa)

Pierwszym ze świecących w ciemności robaków jest Arachnocampa luminosa. Ten organizm jest larwą komarów, małych dwuskrzydłych owadów pochodzących z Nowej Zelandii. W fazie larwalnej Arachnocampa luminosa jest drobnym i wydłużonym robakiem, który może osiągnąć około 3 do 4 centymetrów (od 1 do 2 cali).
W tym czasie larwy wędrują po ciemnych i wilgotnych jaskiniach, w których żyją, szukając odpowiedniego miejsca do budowy sieci. To seria rzędów zwisających z sufitu, wypełnionych lepkimi, krystalicznie wyglądającymi kropelkami.
Larwa znajduje się w tej strukturze i emituje niebieskawe światło przez brzuch. Światło przyciąga resztę stawonogów w jaskini i próbują się do niego zbliżyć. Jednak stawonogi nie widzą lepkiej sieci robaka i są uwięzione. Następnie robak musi je tylko zebrać i pożreć.

Chociaż te bezkręgowce nie są spokrewnione ze świetlikami, najsłynniejsze owady świecące mają ten sam mechanizm wytwarzania światła, poprzez lucyferynę i lucyferazę. Oznacza to, że te same reakcje chemiczne ewoluowały kilka razy niezależnie.

2. Robak kolejowy (Phrixothrix hirtus)

Znowu te robaki są w rzeczywistości larwami owadów. W tym przypadku nie są to muchówki, ale chrząszcze (chrząszcze) z rodziny Phengodidae. Robaki szynowe są wyjątkowe, ponieważ mogą wytwarzać dwa różne rodzaje światła. Z jednej strony wyświetlają przez głowy czerwone światło, coś zupełnie wyjątkowego wśród chrząszczy.

Z drugiej strony mają dwa rzędy punktów świetlnych, które biegną wzdłuż ich boków. U Phrixothrix hirtus emitują światło żółte, natomiast u Phrixothrix viviani emitują barwy zielone. Żaden inny chrząszcz na świecie nie jest w stanie wytworzyć takiej różnorodności kolorów.
Niedawne badanie wskazuje, że te świecące w ciemności robaki wytwarzają te bardzo różne kolory dzięki modyfikacjom ich lucyferazy. Są to enzymy, które są integralną częścią systemu produkcji światła.

3. Bermudy świetlne (Odontosyllis enopla)

Te bezkręgowce nie mają nic wspólnego z poprzednimi. Zamiast tego są wieloszczetami, grupą pierścienic z parą wyrostków na każdym z licznych segmentów ciała. Bermudy świetliki słyną z pięknych i fascynujących rytuałów reprodukcyjnych, w których bioluminescencja odgrywa kluczową rolę.

Koordynując cykle księżyca, Odontosyllis przechodzą modyfikacje fizjologiczne, anatomiczne i behawioralne. Zwierzęta te przekształcają swoje przydatki w celu lepszego pływania, przerastają czworo oczu i modyfikują narządy wydalnicze (nefrydia) w celu przechowywania gamet.
Między 3 a 5 dniem po pełni księżyca i 55 minut po zachodzie słońca samice opuszczają swoje siedlisko na dnie morskim.

Wypływają one masowo na powierzchnię, gdzie przyjmują okrężną ścieżkę i zaczynają uwalniać gamety wraz z substancją śluzową, która emituje niebiesko-zielone światło.
Widząc to, samce energicznie płyną w ich kierunku, emitując krótkie błyski przerywanego światła. Kiedy do nich dotrą, zaczynają uwalniać własne gamety i zaczyna następować zewnętrzne zapłodnienie. Ten proces trwa około 10-20 minut i jest bardzo regularny i przewidywalny. Potem wieloszczety wracają na dno morskie i wracają do normalnego życia.

4. Zielone robaki bombowe (Swima bombiviridis)

Ten ostatni przykład jest bardzo interesujący, ponieważ pokazuje inne zastosowanie bioluminescencji. Wieloszczet Swima bombiviridis, podobnie jak niektóre z jego pokrewnych, ma kuliste struktury w pobliżu głowy. Te formacje są podobne do prostych globusów — wypełnionych cieczą — i wydają się pochodzić ze zmodyfikowanych skrzeli.
Struktury te nie są używane do polowania lub rozmnażania, ale jako obrona. W obliczu zagrożenia robaki są w stanie oddzielić sfery swojego ciała, zwane czasami „bombami”.

Po zwolnieniu bomby eksplodują w błysku intensywnego światła, który trwa kilka sekund, a następnie zanika.
Pozwala to robakom na ucieczkę przed drapieżnikami za pomocą ich dużych wyrostków przypominających wiosło. Gdy pompy się wyczerpią, robaki mogą je bardzo szybko rozwinąć.

Bioluminescencja to bardzo uderzające zjawisko. Jest to fascynujący obszar, którym można się przyjrzeć i możemy odkryć cząsteczki o niesamowitym potencjalnym zastosowaniu w biomedycynie. Te małe, świecące w ciemności robaki mogą pomóc w ratowaniu życia, z niewielką pomocą współczesnej nauki!
Może Cię to zainteresować…

Przeczytaj to w Moje zwierzęta
Czym są pierścienice? Odkryj te podzielone na segmenty robaki
Co to są annelidy? Ta odmiana obejmuje segmentowane robaki o różnych rozmiarach, zarówno morskie, jak i lądowe. Ponadto oddychają przez skórę.