Люмінесценція, це щось більше ніж світяться іграшки і комахи світлячки, що не дають спокою нам в дитинстві. Процес флуоресценції, що поглинає світло, став одним з найзагадковіших природних явищ, які спонукали людство на безліч відкриттів.
Загадкове «сяйво» в останні роки може проявитися в найнесподіваніших місцях і формах. Воно з'являється за рахунок невидимих для людського ока процесів. Ще більш інтригує факт «участі» флуоресценції в деякі таємниці людства, а також її видимість з космосу і передбачувана небезпека для життя.
10
Біолюмінесцентного гриби
Хто в здоровому глузді повірить в існування флуоресцентних грибів? Однак світяться гриби заполонили весь В'єтнам і Бразилію, а секрет їх появи довгі роки хвилював уми вчених усього світу. Щоб розгадати таємницю, вчені уми провели досліди над декількома грибами в 2015 році. В ході експерименту з грибів вдалося добути оксілюціферін. Це хімічна речовина також є у світяться мешканців океану і світлячків.
Оксілюціферін використовується грибами для залучення уваги комах. Приземляючись на гриб, комашки «забирають» суперечки, розкидаючи їх потім в іншому місці. Таким чином, світяться гриби розмножуються. Головне питання в тому, як гриби змогли виробити оксілюціферін? При більш детальному вивченні дослідники помітили, що гриби виробляють оригінальний люциферин для його з'єднання з ензимами і киснем, після чого з'являється флуоресцентне світіння.
Передбачається, що фермент також може вступати в контакт з іншими типами люциферина, віддаючи більшу кількість кольорів світіння. Такі здогадки обіцяють нам розкриття ще більших таємниць, пов'язаних з цими грибами.
9
Шкода від синього світіння
Синє світло, що виходить від електроприладів та енергозберігаючих ламп протягом всього дня, має ряд недоліків. Наприклад, була виявлена явна зв'язок між синім світінням вночі і погіршенням здоров'я людини. Одна з вигод його денного використання пов'язана з економією енергії, але ввечері, коли люди сідають відпочити перед телевізором, що випромінюється їм синє світло діє на мозок як стимулятора. Такий вплив негативно позначається на сні.
Звичайно, це може звучати як дурниця, але лікарі попереджають, що при порушенні режиму сну, людина ризикує опинитися в переддіабетичного стані. Також це загрожує ожирінням, розвитком серцевих захворювань і навіть рак.
Не поспішайте вимикати всі електрику - вчені поки не довели прямий зв'язок між синім світлом і всіма анонсованими «жахами». Доведено тільки вплив світіння на зниження у людини рівня мелатоніну. При його дефіциті і порушується цикл сну, а це вже точно може розвивати онкологію. Таким чином, вчені провели невидиму лінію між синім світлом і захворюваннями. Дослідження ведуться до цих пір.
Якщо вдасться довести смертельну небезпеку синього світіння для людей, то доведеться переглянути деякі відкриття в області електрики. Світлодіодні ліхтарі і люмінесцентні лампи дозволяють значно економити на електроенергії, але виділяють більше синього світла, ніж будь-який інший світильник.
8
Перші флуоресцентні жаби
Вчені з Аргентини взяли в 2017 році для дослідів деревну жабу. Її забарвлення зелений з червоними плямами в горошок таким і залишився, тому поки рано святкувати. Він став змінюватися в процесі підготовки амфібії до дослідів, деякі з яких були пов'язані з використанням ультрафіолетового свічення.
Доктора здивувалися, коли направили ультрафіолетову лампу на жабу - вона горіла яскравим світлом! Флуоресценція синьо-зеленого відтінку дала можливість заявити жабу першої амфібією, що живе на суші, яка випромінює світло. У цьому немає сумнівів, так як флуоресценція у наземних тварин, це нонсенс. Світіння відбувається завдяки гілоінам, спеціальним з'єднанням у жаб. Поки незрозуміло для чого деревним амфібіям ця функція, але передбачається, що таким чином вони знаходять один одного в темряві і при світлі Місяця.
7
Світиться прилив
Іноді підводні рослини підсвічують берегові лінії, змушуючи їх «горіти» дивними відтінками протягом всієї ночі. Цього року сині берегові лінії протяжністю в півтора кілометра були помічені в Південній Каліфорнії. Флуоресцентні водорості називаються дінофлагелляти, їх особливість, крім світіння, полягає в здібностях плавати. Протягом дня вони накопичуються в цілу хмару червоного кольору. Вчені дали такому явищу назву «червона хвиля».
Раніше вони представляли собою небезпеку, через зараження морепродуктів токсичними речовинами, небезпечними для здоров'я людини. Однак, з настанням темряви вони перетворюють узбережжі в сцену неймовірної краси, помилуватися якою стягується незліченна безліч народу.
У кожному з цих рослин знаходиться фермент і білок, які змішуються завдяки удару хвилі або торкання морської істоти. При синтезі речовин проявляється їх БІОЛЮМІНЕСЦЕНТНІ. Не зовсім зрозуміле значення в такій реакції, але швидше за все, вона є захисною. Передбачається, що світло загоряється для відлякування планктону, який поїдає водорості, а також для залучення риб, що харчуються планктоном.
6
Синій ореол у квітів
Гени квітів ведуть безперервну боротьбу за колір своїх пелюсток, який, на їхню «думку», обов'язково повинен бути синім. У чому причина цього? Все дуже просто, бджіл найбільше приваблює синій колір, а саме вони є першими помічниками в заплідненні квітів. Звичайно ж, не всі пелюстки квітів можуть бути синім, тому рослини пішли на хитрість. Вони виробили наночастинки, підсвічуються пелюстки блакитним світінням при попаданні на них сонячних променів. Це відкриття було зроблене вченими тільки в 2017 році.
До речі, на нашому сайті TheBiggest.ru є цікава стаття про найшвидших комах світу, куди увійшли деякі з бджіл.
Синій ореол є своєрідною мішенню для бджіл. До такого способу залучення комах звернулися практично всі основні групи квітів і навіть дерева, чиє запліднення залежить від запилення іншими істотами. Світіння часто синього відтінку, але деякі рослини можуть поширювати ультрафіолет, що допомагає бджолам швидше помічати їх «підсвічування». Синій ореол виявився ефективнішим натурального забарвлення. В ході проведення дослідів вчені виявили, що джмелі охочіше летять на флуоресцентні квіти, чому не рослини з натуральними синіми пелюстками.
5
Світиться корал
Вченими давно доведено причина флуоресцентного процесу у мілководних коралів. Їх зелений відтінків має властивості захисного крему, що забезпечує надійний бар'єр від впливу сонячної радіації. Однак причина світіння коралів, які перебувають глибоко під водою, дослідниками до недавніх пір була неясна.
Відповідь була знайдена в 2017 році. Виявляється, глибоководні корали виділяють світіння не для того, щоб сховатися від світла, а для того щоб його отримати. На великі глибини сонячне світло практично не проникає, а він вкрай необхідний для життєдіяльності коралів. Синього світла не вистачає для забезпечення коралів необхідною енергією. З метою виживання вони використовують червону флуоресценцію для виділення темно-оранжевого і синього відтінків. Першим світло необхідне для твору життєво важливих продуктів шляхом фотосинтезу.
Таке відкриття привело в захват вчених, але не екологів. Унаслідок глобального потепління мілководним коралів доведеться мігрувати в більш глибокі води, інакше вони просто вибілити. Але так як ці корали виділяють зелене свічення, вони можуть не вижити в середовищі, де необхідна червона флуоресценція.
4
Мерехтіння морських птахів
У 2018 році біологи виявили мертвого атлантичного тупика. Розслідуючи причини загибелі, вони вирішили підсвітити його УФ променями. Це було зроблено в спробі знайти флуоресцентне світіння, так як конюги, є спорідненими до тупикам, мають світиться дзьобом. У нормальному середовищі дзьоби тупиків важко сплутати. Вони пофарбовані яскравими відтінками, необхідними для залучення осіб протилежної статі. Хоча у тупиків і є світяться двоюрідні брати, вчені здивувалися, коли під ультрафіолетовою лампою засвітилися частини дзьоба мертвого птаха.
Дослідники не зрозуміють, чому світяться тупики, але припускають, що таким чином вони виявляють один одного. Птахи помічають світяться дзьоби навіть в денний час. Хоча незрозуміло, як вони це бачать, і яким чином відбувається процес світіння.
Варто враховувати перевірку тільки однієї особини, які не відкидаючи ідеї того, що флуоресценція проявилася в процесі розкладання птиці.
На нашому сайті Ви можете знайти цікаву статтю про найбільших птахів на планеті! Дуже цікаво, яка з птахів має найбільші розміри?
3
Дивне тепло мітохондрії
Нещодавно вченим вдалося створити термочутливих барвники, названі «флуоресцентні термометри». Вони розташовуються в клітинних елементах, що дозволяє проводити експерименти, що визначають температуру мітохондрій. Ці органели, розташовані всередині клітин, переробляють поживні речовини і кисень в енергію.
У минулому році вчені взяли флуоресцентний барвник жовтого кольору, затемнює при нагріванні. Перебуваючи в клітці, він дозволяє розрахувати її температуру. До цього експерименту вважалося, що робота мітохондрій відбувається при температурі тіла в 37 ° C, однак, вчені переконалися в зворотному. Дія органоїдів починається тільки при високих температурах, що починаються з 50 ° C.
Якби людина могла існувати з такою температурою, це було б станом лихоманки. На щастя, рекордні показники людської температури і близько не дозволяють мітохондрій «загорятися». Хоча в зворотному випадку вченим стала б зрозуміла функція більшості клітин, що залежать від температури.
2
Фотосинтез очима космосу
Співробітник НАСА і вчені Австралії в 2017 році впровадили розробку нового способу спостереження за змінами клімату. Вони використовували космічні знімки, на яких видно флуоресценція рослин. Така методика допомагає виявити флуоресценцию хлорофілу, викликану сонячною радіацією, що утворюється в процесі фотосинтезу на листках.
Отримати цукор при фотосинтезі рослини можуть, поглинувши вуглекислий газ. Розрахунок цього процесу в глобальних масштабах допоможе вченим зберегти клімат планети і визначити загальну динаміку вуглецевого циклу. Під час досліджень вчені стежили із супутників за світловим хлорофілом. Пізніше знімки порівнювалися з показниками наземних спостережень за фотосинтезом. Результатом стало виявлення точності космічних даних по різних регіонах і вегетації, а також часових відрізках.
Новітня технологія не тільки допоможе вивести нові форми рослин і змінити клімат. Вона також допоможе у вивченні екологічної системи Землі, управлінні ресурсами і збереження різноманітності біологічних організмів.
1
Перше фото пам'яті
Під час останніх досліджень, які вивчають процес запам'ятовування чого-небудь, вчені вирішили провести досліди над мозковими клітинами слимаків. Нейрони океанської Aplysia californica мають багато спільного з людськими. До цього вчені тільки припускали, що утворення білків відбувається в процесі синапсів мозку. Коли для дослідів був узятий мозок морського слимака, ця теорія не знаходила підтверджень.
При проведенні недавнього експерименту вчені ввели в клітини чутливий гормон серотонін, який формує спогади. Потім був використаний зелений флуоресцентний білок, здатний до світіння під УФ світлом. Тест був настільки ж простим, наскільки і успішним. Під впливом ультрафіолету білки червоніли, відзначаючи своє місце розташування. Ці процеси і формували спогади, при цьому між клітинами головного мозку відбувається зростання нових зелених білків. Таким чином, вчені зробили перші знімки створюваної пам'яті.
Теорія була з успіхом доведена. Також дослідники виявили, що короткострокові спогади не призводять до утворення нових білків. Таємницею залишилася зв'язок між присутністю / відсутністю білка і появою довгострокових і короткострокових спогадів.