
بسیاری از ملوانان دیرینه توسط نمایش خیره کننده نور سبز که اغلب در زیر سطح اقیانوس در دریاهای گرمسیری دیده می شود مسحور شده اند. اکنون محققان مؤسسه اقیانوسشناسی اسکریپس در کالیفرنیا سن دیگو سرنخهای کلیدی در مورد کرمهای نورافشانی که درخشش سبز را تولید میکنند و مکانیسمهای بیولوژیکی پشت تولید نور آنها کشف کردهاند.
کرم های آتشین دریایی از نورتابی زیستی برای جذب خواستگاران در مراسم جفت گیری زیر دریا استفاده می کنند. تحقیقات انجام شده توسط زیست شناسان دریایی اسکریپس، دیمیتری دیهین و مایکل لاتز نشان می دهد که کرم ها همچنین ممکن است از نور به عنوان یک اقدام دفاعی استفاده کنند.این گزارش که به عنوان جلد شماره فعلی مجله بیولوژی بی مهره منتشر شده است، بینشی در مورد عملکرد بیولومینسانس کرم آتشین ارائه می دهد و دانشمندان را به شناسایی پایه مولکولی نور نزدیک می کند.
دیهین، دانشمند بخش تحقیقات زیست شناسی دریایی در اسکریپس، می گوید: «این گام دیگری به سوی درک زیست شناسی بیولومینسانس در کرم های آتشین است، و همچنین ما را به جداسازی پروتئینی که نور تولید می کند، نزدیک تر می کند. "اگر ما درک کنیم که چگونه می توان نور را برای چنین مدت طولانی ثابت نگه داشت، فرصت هایی را برای استفاده از آن پروتئین یا واکنش در زمینه های زیست پزشکی، مهندسی زیستی و سایر زمینه ها فراهم می کند - همانطور که از پروتئین های دیگر استفاده شده است."کرم های آتشین مورد استفاده در این مطالعه (Odontosyllis phosphorea) حیوانات ساکن در کف دریا هستند که در مناطق ساحلی کم عمق گرمسیری و نیمه گرمسیری زندگی می کنند. در طول رویدادهای باروری تابستانی که به نام "ازدحام" شناخته می شود، ماده ها مخاط سبز درخشانی ترشح می کنند - که اغلب توجه دریانوردان انسان را جلب می کند - قبل از رها کردن گامت ها در آب.درخشش روشن، کرمهای آتشین نر را جذب میکند، که گامتها را نیز در ابر سبز روشن آزاد میکنند.
نمایشگرهای بیولومنسسنت دقیقاً زمانبندی شده در کالیفرنیای جنوبی، دریای کارائیب و ژاپن مانند ساعتگردی ردیابی شدهاند که یک تا دو روز قبل از هر ربع فاز ماه، 30 تا 40 دقیقه پس از غروب خورشید به اوج خود میرسد و تقریباً 20 تا 30 دقیقه طول میکشد.
Deheyn و Latz برای مطالعه خود صدها نمونه را از Mission Bay در سن دیگو جمع آوری کردند و به آنها اجازه داد نه تنها موجودات زنده را بررسی کنند، بلکه مخاط درخشان کرم های آتشین را برای اولین بار در یک محیط آزمایشی تولید کنند. این دستاورد یک چشم انداز و چارچوب منحصر به فرد برای بررسی زیست شناسی در پشت سیستم نورتابی این کرم فراهم کرد.
یک یافته اصلی شرح داده شده در مقاله زیست شناسی بی مهرگان این است که به نظر می رسد نور بیولومنسسنت کرم های آتشین نقشی فراتر از جذب جفت بازی می کند. محققان دریافتند که بچهها نور بیولومینسانس را به صورت فلاش تولید میکنند که منجر به این میشود که نور همچنین ممکن است به عنوان یک مکانیسم دفاعی برای منحرف کردن حواس شکارچیان عمل کند.
از طریق آزمایشهایی که شامل آزمایش سرد و گرم و مطالعات کاهش اکسیژن بود، Deheyn و Latz دریافتند که بیولومینسانس در دماهای کمتر از منفی 20 درجه سانتیگراد (منهای 4 درجه فارنهایت) فعال است. با این حال، دماهای بالاتر باعث شد که نور بیولومینسانس به سرعت تجزیه شود. نور همچنین در محیطهایی با سطوح کم اکسیژن انعطافپذیر است.
بر اساس این آزمایشها، محققان بر این باورند که فرآیند شیمیایی مسئول بیولومینسانس ممکن است شامل پروتئین تولیدکننده نور خاصی باشد که «فتوپروتئین» نیز نامیده میشود. شناسایی و جداسازی بیشتر در مطالعات آینده دنبال خواهد شد.
"ما از کار محققان قبلی که شیمی نورتابی کرم آتشین را مطالعه کرده بودند، الهام گرفتیم، از جمله اوسامو شیمومورا، یکی از برندگان جایزه نوبل شیمی در سال 2008 برای کشف پروتئین فلورسنت سبز از شب تاب چتر دریایی. لاتز گفت. "این مطالعه جدید نشان داد که بیولومینسانس کرم آتشین شامل فلورسانس سبز نیز می شود که از محصول اکسیداسیون واکنش شب تاب نشات می گیرد."