الضوء الحيوي Bioluminescence

الصورة: بيكسلز

ما هي الضوء الحيوي؟

الضوء الحيوي (التلألؤ البيولوجي أو التألق الحيوي) هو إنتاج وانبعاث الضوء بواسطة كائن حي، وتعد هذه الظاهرة طبيعية وشائعة جداً لدى الكائنات الموجودة في أعماق المحيطات. 

متى تم توثيق أول ظاهرة إضاءة حيوية في التاريخ؟

يعود تاريخ أول توثيق متعلق بالضوء الحيوي البحري، إلى 500 عام قبل الميلاد في اليونان، مع وصف الملاحظات البحرية لهذا الحدث، وسجل أرسطو (عام 384 – 332 قبل الميلاد) هذه الحادثة بالتفصيل خلال دراسته، واكتشف أن هذه الكائنات الحية قادرة على الإنارة الذاتية. 

ما الذي يسبب حدوث الضوء الحيوي؟

يحدث الضوء الحيوي من خلال تفاعل كيميائي، ينتج طاقة ضوئية داخل جسم الكائن الحي. لحدوث هذا التفاعل، يجب أن يحتوي الكائن على لوسيفيرين، وهو جزيء ينتج الضوء عندما يتفاعل مع الأوكسجين، يمكن لبعض الكائنات الحية اختيار شدة الإضاءة ولونها. 

ما هو هدف وجود الضوء الحيوي؟

تستخدمه الكائنات الحية لاصطياد الفريسة، والدفاع عن نفسها ضد الحيوانات المفترسة، والعثور على الشريك، وتنفيذ الأنشطة الحيوية الأخرى. تتألق بعض الأنواع لإرباك المهاجمين كوسيلة للدفاع، فهناك العديد من أنواع الحبار التي تومض لتفزع الحيوانات المفترسة، مثل الأسماك.

أين نستطيع رؤية الضوء الحيوي؟

نستطيع ملاحظة الضوء الحيوي لدى كل من: الطحالب وقنديل البحر والديدان والقشريات ونجوم البحر والأسماك العادية وأسماك القرش على سبيل المثال لا الحصر. وهناك نحو 1500 نوعاً معروفاً متألقاً في البحار والمحيطات.

ما هو الفرق بين الضوء الحيوي والفلورة الحيوية؟

إن الضوء الحيوي يعتمد على إصدار الكائنات الحية للضوء، فهو ذاتي الإنارة، بينما في الفلورة الحيوية (Fluorescence) يجب أن يتم تسليط ضوء خارجي بطول موجة معينة لكي تتم إثارة الضوء داخل الكائن الحي، فهو بحاجة لمصدر خارجي مساعد. 

كيف يتم تطبيق الضوء الحيوي؟

يتم الآن استخدام تفاعل الضوء الحيوي بشكل روتيني لفحوصات الجينات، واكتشاف تفاعلات البروتينات، والفحص عالي الإنتاجية (HTS) في اكتشاف الأدوية، وتحليل التلوث في النظم البيئية والتصوير الحي في لأجسام الثدييات الصغيرة. ولقد كانت فعالة بشكل خاص في تحديد وجود الزرنيخ (ملوث مائي شائع) وهيدروكربونات الزيت.

هل يوجد ضوء حيوي لدى الإنسان؟

يوجد ضوء حيوي لدى الإنسان، لكنه غير مرئي بالنسبة لنا، بسبب محدودية أطوال الأمواج التي تستطيع عيوننا رؤيتها، صرّح فريق بقيادة ماساكي كوباياشي من معهد توهوكو للتكنولوجيا في دراستهم المنشورة في دورية (PLOS One) عام 2009: “إن جسم الإنسان يلمع حرفياً، لكن شدة الضوء المنبعث من الجسم أقل بألف مرة من حساسية أعيننا المجردة.”