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प्रकृति की पहेलियां: बायोलुमिनेसिसेंस
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Bioluminescence जीवित जीवों की अपने स्वयं के प्रोटीन या सहजीवी बैक्टीरिया की मदद से चमकने की क्षमता है।

आज, चमकदार जीवित प्राणियों की लगभग 800 प्रजातियां ज्ञात हैं। उनमें से ज्यादातर समुद्र में रहते हैं। ये बैक्टीरिया, एककोशिकीय फ्लैगेलेट शैवाल, रेडिओलेरियन, कवक, प्लवक और संलग्न सहसंयोजक, साइफ़ोनोफोर्स, समुद्री पंख, केटेनोफोर्स, इचिनोडर्म, कीड़े, मोलस्क, क्रस्टेशियन, मछली हैं।

सबसे चमकीले चमकने वाले जानवरों में से कुछ पायरोसोम (अग्नि भृंग) हैं। मीठे पानी की बायोलुमिनसेंट प्रजातियों में, न्यूजीलैंड गैस्ट्रोपॉड मोलस्क लैटिया नेरिटोइड्स और कई बैक्टीरिया ज्ञात हैं। स्थलीय जीवों में, कवक, केंचुआ, घोंघे, मिलीपेड और कीड़ों की कुछ प्रजातियां चमकती हैं।

सूक्ष्म जगत के स्तर पर, एक बहुत ही कमजोर चमक, जिसे हम केवल अत्यधिक संवेदनशील फोटोमीटर की मदद से दर्ज कर सकते हैं, एंजाइमों द्वारा प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के बेअसर होने का एक साइड इफेक्ट है, जो आवश्यक हैं, लेकिन कोशिकाओं के लिए विषाक्त हैं, जो इसमें भाग लेते हैं। ग्लूकोज ऑक्सीकरण प्रक्रिया। वे विभिन्न फॉस्फोर प्रोटीनों को रसायन विज्ञान के लिए आवश्यक ऊर्जा की आपूर्ति भी करते हैं।

बायोलुमिनेसिसेंस
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पहले बैक्टीरियल लैंप में से एक - चमकदार बैक्टीरिया की संस्कृति के साथ एक फ्लास्क - डच वनस्पतिशास्त्री और सूक्ष्म जीवविज्ञानी मार्टिन बेजरिनक द्वारा सौ साल से भी अधिक समय पहले मनोरंजन किया गया था। 1935 में, इस तरह के लैंप ने पेरिस ओशनोलॉजिकल इंस्टीट्यूट के बड़े हॉल को भी रोशन किया, और युद्ध के दौरान सोवियत माइक्रोबायोलॉजिस्ट ए.ए. प्रयोगशाला को रोशन करने के लिए - ईगोरोवा ने प्रोसिक उद्देश्यों के लिए चमकदार बैक्टीरिया का इस्तेमाल किया।

और आप एक समान प्रयोग कर सकते हैं: कच्ची मछली या मांस को गर्म स्थान पर रखें, एक या दो सप्ताह प्रतीक्षा करें, और फिर रात को ऊपर आएं (हवा की ओर से!) और देखें कि क्या होता है - यह संभावना है कि बैक्टीरिया निवास कर रहे हैं पोषक माध्यम दूसरी दुनिया की रोशनी से चमकेगा। बैक्टीरिया, मुख्य रूप से पीढ़ी के फोटोबैक्टीरियम और विब्रियो, और बहुकोशिकीय प्लवक के जीव (चित्रित) समुद्र में चमकते हैं, लेकिन प्रकाश का मुख्य स्रोत सबसे बड़ा (3 मिमी तक!) और जटिल एककोशिकीय जीवों में से एक है - रात के फ्लैगेलेट शैवाल रोशनी।

बैक्टीरिया में, फॉस्फोर प्रोटीन पूरे सेल में बिखरे हुए हैं; एककोशिकीय यूकेरियोटिक (एक कोशिका नाभिक के साथ) जीवों में, वे साइटोप्लाज्म में एक झिल्ली से घिरे पुटिकाओं में स्थित होते हैं। बहुकोशिकीय जानवरों में, प्रकाश आमतौर पर विशेष कोशिकाओं द्वारा उत्सर्जित होता है - फोटोसाइट्स, जिन्हें अक्सर विशेष अंगों में समूहीकृत किया जाता है - फोटोफोर्स।

सहसंयोजक और अन्य आदिम जानवरों के फोटोसाइट्स, साथ ही फोटोफोर्स जो सहजीवी फोटोबैक्टीरिया के कारण काम करते हैं, लगातार या यांत्रिक या रासायनिक उत्तेजना के बाद कई सेकंड तक चमकते हैं। अधिक या कम विकसित तंत्रिका तंत्र वाले जानवरों में, यह फोटोसाइट्स के काम को नियंत्रित करता है, बाहरी उत्तेजनाओं के जवाब में उन्हें चालू और बंद कर देता है या जब शरीर का आंतरिक वातावरण बदलता है।

इंट्रासेल्युलर एक के अलावा, गहरे समुद्र में श्रिम्प, ऑक्टोपस, कटलफिश और स्क्विड में, एक स्रावी प्रकार की चमक होती है: दो अलग-अलग ग्रंथियों के स्रावी उत्पादों का मिश्रण मेंटल से या खोल के नीचे से निकाला जाता है और फैलता है जल चमकते बादल के समान शत्रु को अंधा कर देता है।

बायोलुमिनेसिसेंस
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बायोलुमिनसेंस का एक और उत्कृष्ट उदाहरण लकड़ी की सड़ांध है। उनमें स्वयं वृक्ष नहीं चमकता है, बल्कि साधारण शहद कवक का माइसेलियम होता है।

और जीनस माइसेना के उच्च कवक में, एक सड़ते हुए पेड़ पर भी बढ़ रहा है, लेकिन ब्राजील और जापान जैसे गर्म क्षेत्रों में, फलने वाले शरीर चमकते हैं - जिन्हें आमतौर पर मशरूम कहा जाता है (हालांकि मोल्ड, यीस्ट और अन्य कवक भी मशरूम हैं, केवल कम वाले) इस जीनस की प्रजातियों में से एक को एम। लक्स-कोली कहा जाता है, "माइसीन - स्वर्गीय प्रकाश।"

बायोलुमिनेसिसेंस
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बायोलुमिनसेंस का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग ट्रांसजेनिक पौधों और जानवरों का निर्माण है। GFP जीन के साथ पहला माउस गुणसूत्रों में डाला गया था जिसे 1998 में बनाया गया था।

विभिन्न जीवों के गुणसूत्रों में विदेशी जीन को पेश करने के लिए तकनीकों पर काम करने के लिए चमकते प्रोटीन की आवश्यकता होती है: यदि यह चमकता है, तो इसका मतलब है कि विधि काम करती है, आप इसका उपयोग जीनोम में लक्ष्य जीन को पेश करने के लिए कर सकते हैं। पहली चमकदार मछली - ट्रांसजेनिक ज़ेब्राफिश (ब्राचीडानियो रेरियो) और जापानी मेडका चावल मछली (ओरिज़ियास लैटिप्स) - 2003 में बिक्री पर चली गई।

चमकता हुआ समुद्र

जो लोग रात में समुद्र की चमक के दौरान तैरने के लिए भाग्यशाली होते हैं, वे इस मनमोहक दृश्य को जीवन भर याद रखेंगे। सबसे अधिक बार, चमक का कारण रात के प्रकाश (नोक्टिलुका) के फ्लैगेलेट शैवाल हैं। कुछ सालों में इनकी संख्या इतनी बढ़ जाती है कि पूरा समुद्र चमक उठता है। यदि आप बदकिस्मत हैं और अपने आप को गलत समय पर गर्म समुद्र के तट पर पाते हैं, तो समुद्री जल को एक जार में डालने का प्रयास करें और वहां थोड़ी सी चीनी डालें।

ल्यूसिफरिन प्रोटीन की गतिविधि को बढ़ाकर नोक्टीलिस्ट इस पर प्रतिक्रिया देंगे। पानी को हिलाएं और नीले रंग की चमक की प्रशंसा करें। और जब आप प्रशंसा करना बंद कर देते हैं, तो आप याद रख सकते हैं कि आप प्रकृति के अनसुलझे रहस्यों में से एक को देख रहे हैं: विभिन्न करों में चमकने की क्षमता के उद्भव के विकासवादी तंत्र की स्पष्टता की कमी को एक अलग अध्याय में नोट किया गया था " प्रजातियों की उत्पत्ति" डार्विन द्वारा, और तब से वैज्ञानिक इस प्रश्न पर प्रकाश नहीं डाल पाए हैं कि सत्य का प्रकाश है।

प्रकाश-संरक्षण कार्य करने वाले वर्णक यौगिकों के आधार पर, अच्छी रोशनी की स्थिति में रहने वाले जीवों में ल्यूमिनेसेंस विकसित हो सकता था।

लेकिन एक विशेषता का क्रमिक संचय - एक फोटॉन प्रति सेकंड, दो, दस - दोनों के लिए उनके और उनके रात और गहरे समुद्र के रिश्तेदार प्राकृतिक चयन को प्रभावित नहीं कर सके: ऐसी कमजोर चमक सबसे संवेदनशील आंखों द्वारा भी महसूस नहीं की जाती है, और नग्न स्थान पर तीव्र चमक के तैयार तंत्र की उपस्थिति भी असंभव लगती है। और कई प्रजातियों में चमक के कार्य भी समझ से बाहर हैं।

बायोलुमिनेसिसेंस
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वे क्यों चमक रहे हैं?

चमकदार जीवाणु उपनिवेश और कवक कीटाणुओं, बीजाणुओं या मायसेलियम फैलाने वाले कीड़ों को आकर्षित करते हैं। न्यूजीलैंड के मच्छर अरचनोकैम्पा के कीटभक्षी लार्वा एक जाल बुनते हैं और इसे अपने शरीर से रोशन करते हैं, कीटों को आकर्षित करते हैं।

प्रकाश की चमक शिकारियों को जेलिफ़िश, कंघी जेली और अन्य असहाय और कोमल प्राणियों से डरा सकती है। उसी उद्देश्य के लिए, यांत्रिक उत्तेजना के जवाब में उथले पानी में उगने वाले मूंगे और अन्य औपनिवेशिक जानवर, और उनके पड़ोसी, जिन्हें किसी ने छुआ नहीं, भी झिलमिलाने लगते हैं। गहरे समुद्र के कोरल कमजोर लघु-तरंग दैर्ध्य प्रकाश को लंबी तरंग दैर्ध्य के साथ विकिरण में परिवर्तित करते हैं, संभवतः सहजीवी शैवाल को अपने ऊतकों में रहने वाले प्रकाश संश्लेषण की अनुमति देते हैं।

बायोलुमिनेसिसेंस
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प्रकाश बल्ब के साथ मछली पकड़ने वाली छड़ी

एंगलरफिश (लोफीफॉर्मिस) का क्रम सबसे विविध (16 परिवार, 70 से अधिक पीढ़ी और 225 से अधिक प्रजातियां) और, शायद, गहरे समुद्र में मछली का सबसे दिलचस्प है। (कई समुद्री एंगलर्स से जूलॉजी की पाठ्यपुस्तक से नहीं, बल्कि कार्टून "फाइंडिंग निमो" से परिचित हैं)।

एंगलर मादा बड़े मुंह, शक्तिशाली दांत और अत्यधिक विकृत पेट वाली शिकारी होती हैं। कभी-कभी मृत एंगलरफिश समुद्र की सतह पर पाई जाती हैं, जो अपने आकार के दोगुने से अधिक मछली को चकमा देती हैं: शिकारी अपने दांतों की संरचना के कारण इसे छोड़ नहीं सकता है। पृष्ठीय पंख की पहली किरण अंत में एक चमकदार "कीड़ा" (एस्का) के साथ "फिशिंग रॉड" (इलिकियम) में बदल जाती है। यह बलगम से भरी ग्रंथि है जिसमें बायोलुमिनसेंट बैक्टीरिया होते हैं। रक्त के साथ एस्कू को खिलाने वाली धमनियों की दीवारों के विस्तार के कारण, मछली मनमाने ढंग से बैक्टीरिया की चमक पैदा कर सकती है जिसके लिए ऑक्सीजन की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, या इसे रोक देती है, जहाजों को संकुचित कर देती है।

आमतौर पर, चमक चमक की एक श्रृंखला के रूप में होती है, प्रत्येक प्रजाति के लिए अलग-अलग। प्रजातियों में इलिसियम सेराटियास होल्बेली आगे बढ़ने और पीठ पर एक विशेष चैनल में वापस लेने में सक्षम है। शिकार को फुसलाते हुए, यह मछुआरा धीरे-धीरे चमकदार चारा को अपने मुंह तक ले जाता है जब तक कि वह शिकार को निगल नहीं लेता। और गलाथेथौमा एक्सेली के मुंह में चारा है।

फॉस्फोरस का स्थान और यहां तक कि चमकते हुए धब्बों के झपकने की प्रकृति संचार के लिए काम कर सकती है - उदाहरण के लिए, एक साथी को आकर्षित करने के लिए। और अमेरिकी जुगनू फोटुरिस वर्सिकलर की मादाएं, संभोग के बाद, एक अन्य प्रजाति की मादाओं के "मोर्स कोड को हराना" शुरू कर देती हैं, अपने नर को कामुकता के लिए नहीं, बल्कि गैस्ट्रोनॉमिक उद्देश्यों के लिए आकर्षित करती हैं।

जापान के तट पर, सामूहिक शादियों को umitoharu (समुद्री जुगनू) द्वारा मनाया जाता है - छोटे, 1-2 मिमी लंबे, जीनस साइप्रिडिना के क्रस्टेशियंस - और स्क्वीड वातसेनिया स्किंटेलन्स। लगभग 10 सेंटीमीटर लंबे वताजेनिया पिंड, टेंटेकल्स के साथ, फोटोफोर मोती के साथ बिंदीदार होते हैं और 25-30 सेंटीमीटर व्यास वाले क्षेत्र को रोशन करते हैं - कल्पना करें कि इन स्क्विड के पूरे स्कूल के साथ समुद्र कैसा दिखता है!

बायोलुमिनेसिसेंस
बायोलुमिनेसिसेंस

कई गहरे समुद्र के सेफलोपोड्स में, शरीर को बहु-रंगीन प्रकाश धब्बों के एक पैटर्न के साथ चित्रित किया जाता है, और फोटोफोर्स बहुत जटिल होते हैं, जैसे एक सर्चलाइट केवल सही दिशा में परावर्तक और लेंस (कभी-कभी डबल और रंगीन) के साथ चमकती है।

कई गहरे समुद्र में प्लवक के झींगा में चमकने की क्षमता होती है। अंगों पर, पक्षों के साथ और शरीर के उदर पक्ष पर, उनके पास 150 फोटोफोर्स होते हैं, कभी-कभी लेंस से ढके होते हैं। प्रत्येक प्रजाति के लिए फोटोफोर्स का स्थान और संख्या सख्ती से स्थिर है और समुद्र की गहराई के अंधेरे में पुरुषों को मादाओं और सभी को एक साथ झुंड में इकट्ठा करने में मदद मिलती है।

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