Biyolüminesans: Doğanın Esrarengiz Işıkları

Ateş böceklerinden yakamoza sebep olan planktonlara, oradan deniz dibinde yaşayan canlılara, yeryüzünde pek çok canlı ışıldıyor. Peki bu canlıları diğer canlılardan farklı kılan ne? Cevap çok basit: Biyolojik olarak ışık üretebilme yeteneği. Biyolüminesans yani enzimler denetiminde oluşan bir kimyasal tepkime sonucunda ısı yerine açığa çıkan “soğuk ışık”. Doğal ve rengârenk bir canlılık…

Peki bu canlıların kendi ışıklarını üretmesini ve yayması nasıl gerçekleşiyor?

Bazı maddeler bir dış kaynaktan aldıkları enerjinin bir kısmını, kendi ısıları değişmeksizin, elektromanyetik ışıma olarak yayar. Işık veren maddelere lüminesan madde denir. Bunun elektromanyetik ışımalardan temel farkı, ışıldayan maddenin ısısında bir değişme olmamasıdır. Bu yönüyle ışıldama, «soğuk ışık» olarak da adlandırılır. Lüminesan maddenin atomlarındaki uyarılan dış yörünge elektronları, yüksek enerjili konuma geçer. Uyarılan elektronlar, normal konumlarına döndüğünde, elektromanyetik radyasyonu görünür ışık şeklinde açığa çıkarır.

Biyolüminesans - Biyolüminesans: Doğanın Esrarengiz Işıkları

Biyolüminesans kimyasal tepkime sonucu oluşan lüminesansın yani ışıldamanın canlılar tarafından oluşturulan bir çeşidir. Biyolüminesan organizmalar bir renk maddesi proteini olan lüsiferini ve lüsiferaz enzimini üretir. Lüsiferin oksijenle tepkimeye girerek ışık oluşturur.

Biyolüminesans özelliği karada yaşayan canlılarda deniz canlılarına göre daha ender görülür. Derinsu deniz canlıların yaklaşık % 90’ı bu özelliğe sahiptir.

Denizlerde yakamoz meydana getiren planktonlar (Dinoflagellates) özellikle bazı bölgelerde geceleri çok belirgin ışık saçar. Bu göz alıcı mavilik sadece suda herhangi bir hareket meydana geldiğinde ortaya çıkar. Bunun sunucunda mavi ışık saçan denizler ve göllerde suya girmek ve ışıkla oynamak mümkün olur.

Biyolüminesans2 - Biyolüminesans: Doğanın Esrarengiz Işıkları

Eğlenceli ve farklı bir tecrübe olsa gerek…

Biyolüminesan canlıların ışık üretmesinin ve yaymasının temel nedenleri arasında üreme, cezbetme, avlanma, yiyecek bulma, iletişim kurma, kamuflaj, savunma, korunma, yol bulma, taklit ve yardım çağırma gelir. Örneğin, ateşböceklerinin erkekleri ılık yaz gecelerinin karanlığında kendilerine uygun eşi bulmak amacıyla ışık saçar. Mürekkep balığının ise sadece vücudunun alt kısmı ışıldar, bu da balığın bulunduğu ortamın rengine uyum sağlayarak saklanmasını kolaylaştırır.

Doğada gözlenen ilginç bir diğer biyolüminesans örneği de ışıldayan kurtçuklardır. Nehir ve dere yataklarında yaşayan küçük sinekler yumurtalarını yakınlardaki nemli mağaraların tavanına bırakır. Bu yumurtalardan çıkan kurtçuk şeklindeki larvaların kuyruk uçlarında yapışkan bir sıvı salgılanır ve kuyrukları ışıldar. Bu ışıltıya doğru uçan başka böcekler bu yapışkan tuzaklara takılır ve larvanın yemi olur. Yeni Zelanda’daki Waitomo Mağarası ışıldayan larvaların oluşturduğu sarkıtları görmek isteyenler için popüler bir mekandır.

Waitomo Mağarası - Biyolüminesans: Doğanın Esrarengiz Işıkları

Yeni Zelanda’daki Waitomo Mağarasında ışıldayan larvalar

Biyolüminesans yüzyıllardır insanların ilgisini çeken bir olgu ve tarihteki en eski araştırma alanlarından biri. Eski Yunan filozoflarından Aristoteles deniz canlılarının yaydığı ışıkları detaylı bir şekilde inceleyen ilk kişi olarak biliniyor.

“Canlı ışık” birçok kültürde efsanelere konu olmuş durumda. Örneğin eski zamanlarda gemiciler ışıldayan denize uyandıklarında deniz tanrısı Poseidon’un elinin denize değdiğini düşünürmüş. Ormanlarda ışıldayan mantarların da periler ya da kayıp ruhlar olduğu sanılırmış. Kuzey Amerika yerlilerinin inancına göre de ateşböcekleri kayıp çocukları aramak için cennetten düşüp gelen yıldızlarmış. Japonlar ise ateşböceklerinin Ay prensesinin gözyaşları olduğuna inanır.

Bu arada biyolüminesans ve biyofloresansı birbiri ile karıştırmamak gerekir.

Biyofloresans ise dışarıdan gelen uyarının emilip anında geri salınması ile gerçekleşir. Aslında atom düzeyinde iki mekanizma birbirine benzese de aralarındaki temel fark tetikleyici faktörlerdedir.

Biyolüminesans ve Biyofloresans - Biyolüminesans: Doğanın Esrarengiz Işıkları

Örneğin Karayip Denizi’ndeki mercan adalarının ışık kaynağı Güneş’tir. İçerdikleri renk maddesinin özelliğine bağlı olarak, mercanlar muhteşem renklerini ancak üzerilerine kuvvetli bir ışık kaynağı tutulduğunda yansıtır.

Işıldayan canlılar, ister karada olsun ister denizin derinliklerinde, pırıltılarıyla doğanın akıl almaz güzelliğine eşlik ederek yaşadığımız dünyaya renk katıyorlar…

Kaynaklar

Matematiksel

Sibel Çağlar

Kadıköy Anadolu Lisesi, Marmara Üniversitesi, ardından uzun süre özel sektörde matematik öğretmenliği, eğitim koordinatörlüğü diye uzar gider özgeçmişim…Önemli olan katedilen değil, biriktirdiklerimiz ve aktarabildiklerimizdir bizden sonra gelenlere...Eğitim sisteminin içinde bulunduğu çıkmazı yıllarca iliklerimde hissettikten sonra, peki ama ne yapabilirim düşüncesiyle bu web sitesini kurmaya karar verdim.Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı.Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu
Kapalı