Bioluminescência é a emissão natural de luz por organismos vivos. Esta luz é produzida como resultado de uma reação química que ocorre no células de organismos bioluminescentes. Na maioria dos casos, as reações envolvendo o pigmento luciferina, a enzima luciferase e oxigênio são responsáveis pela emissão de luz. Alguns organismos possuem glândulas ou órgãos especializados chamados fotóforos que produzem luz. Os fotóforos abrigam produtos químicos geradores de luz ou, às vezes, bactérias que emitem luz. Vários organismos são capazes de bioluminescência, incluindo alguns tipos de fungosanimais marinhos insetose alguns bactérias.
Há uma variedade de usos para a bioluminescência na natureza. Alguns organismos o usam como um mecanismo de defesa para surpreender ou distrair predadores. A emissão de luz também serve como meio de camuflagem para alguns animais e como meio de tornar mais visíveis os predadores em potencial. Outros organismos usam a bioluminescência para atrair parceiros, atrair potenciais presas ou como um meio de comunicação.
A bioluminescência é observada entre vários organismos marinhos. Isso inclui água-viva, crustáceos, algas, peixes e bactérias. A cor da luz emitida pelo organismo marinho é mais comumente azul ou verde e, em alguns casos, vermelha. Entre os animais que vivem na terra, a bioluminescência ocorre em invertebrados como insetos (vaga-lumes, minhocas, milípedes), larvas de insetos, vermese aranhas. Abaixo estão exemplos de organismos terrestres e marinhos que são bioluminescentes.
A água-viva tem a capacidade de emitir luz azul ou verde. Várias espécies diferentes usam a bioluminescência principalmente para fins de defesa. A emissão de luz é normalmente ativada pelo toque, o que serve para assustar os predadores. A luz também torna os predadores mais visíveis e pode atrair outros organismos que atacam predadores de água-viva. Sabe-se que as geleias de pente secretam tinta luminescente que serve para distrair os predadores, proporcionando tempo para a geleia de pente escapar. Além disso, a bioluminescência é usada pelas águas-vivas para alertar outros organismos de que uma determinada área está ocupada.
Peixe-dragão preto são peixes monstruosos e sem escamas, com dentes afiados e afiados. Eles são normalmente encontrados no fundo do mar habitats aquáticos. Estes peixes têm órgãos especializados, conhecidos como fotóforos, que produzem luz. Pequenos fotóforos estão localizados ao longo do corpo e fotóforos maiores são encontrados abaixo dos olhos e em uma estrutura que fica abaixo da mandíbula, conhecida como barbilho. Os peixes-dragão usam o barbilho brilhante para atrair peixes e outras presas. Além da produção de luz azul esverdeada, os peixes-dragão também são capazes de emitir luz vermelha. A luz vermelha ajuda o peixe dragão a localizar presas no escuro.
Dinoflagelados são um tipo de unicelular algas conhecido como algas de fogo. Eles são encontrados em ambientes marinhos e de água doce. Alguns dinoflagelados são capazes de bioluminescência devido à produção de compostos químicos que produzem luz quando reagem. A bioluminescência é desencadeada pelo contato com outros organismos, objetos ou pelo movimento da superfície das ondas. Quedas de temperatura também podem fazer com que alguns dinoflagelados brilhem. Os dinoflagelados usam bioluminescência para afastar os predadores. Quando esses organismos acendem, eles dão à água um belo tom azul brilhante.
Tamboril são peixes estranhos com dentes afiados. A saliência da coluna dorsal das fêmeas é um bulbo de carne que contém fotóforos (glândulas ou órgãos produtores de luz). Este apêndice se assemelha a uma vara de pescar e isca que paira sobre a boca do animal. A lâmpada luminescente acende e atrai presas no escuro ambiente aquático à boca grande e aberta do tamboril. A atração também serve como um meio para atrair o tamboril masculino. A bioluminescência observada no tamboril é devida à presença de bioluminescentes bactérias. Essas bactérias residem na lâmpada incandescente e produzem os produtos químicos necessários para emitir luz. Nisso relacionamento simbiótico mutualista, as bactérias recebem proteção e um lugar para viver e crescer. O tamboril se beneficia do relacionamento ao obter um meio de atrair alimentos.
Vagalumes são besouros alados com órgãos produtores de luz localizados em seu abdômen. A luz é criada pela reação da luciferina química com oxigênio, cálcio, ATP e a enzima bioluminescente luciferase no órgão da luz. A bioluminescência em vaga-lumes serve a vários propósitos. Nos adultos, é principalmente um meio de atrair parceiros e atrair presas. Os padrões de luz intermitente são usados para identificar membros da mesma espécie e para distinguir os vaga-lumes masculinos dos femininos. Nas larvas de vaga-lume, a luz brilhante serve como um aviso aos predadores para não comê-las, pois elas contêm substâncias químicas tóxicas desagradáveis. Alguns vaga-lumes são capazes de sincronizar sua emissão de luz em um fenômeno conhecido como bioluminescência simultânea.
UMA verme brilho não é realmente um verme, mas as larvas de vários grupos de insetos ou fêmeas adultas que se assemelham a larvas. Os vermes de brilho da fêmea adulta não têm asas, mas possuem órgãos produtores de luz ao longo de suas áreas torácicas e abdominais. Como os vaga-lumes, os vermes luminosos usam bioluminescência química para atrair parceiros e atrair presas. Os vermes brilhantes produzem e ficam suspensos a partir de fibras longas e sedosas, cobertas por uma substância pegajosa. Eles emitem luz para atrair presas, como insetos, que ficam presos nas fibras pegajosas. As larvas de vermes brilhantes emitem luz para alertar os predadores de que são tóxicos e que não seriam uma boa refeição.
Bioluminescente fungos emitem uma luz verde brilhante. Estima-se que existam mais de 70 espécies de fungos que são bioluminescentes. Os cientistas acreditam que fungos, como cogumelos, brilham para atrair insetos. Os insetos são atraídos pelos cogumelos e se arrastam sobre eles, apanhando esporos. Os esporos são espalhados quando o inseto sai do cogumelo e viaja para outros locais. A bioluminescência nos fungos é controlada por um relógio circadiano que é regulado pela temperatura. À medida que a temperatura cai quando o sol se põe, os fungos começam a brilhar e são facilmente visíveis aos insetos no escuro.
Existem várias espécies de bactérias bioluminescentes Lula que moram no fundo do mar. Estes cefalópodes contêm fotóforos produtores de luz sobre grandes porções de seus corpos. Isso permite que a lula emita uma luz azul ou verde ao longo do corpo. Outras espécies usam bactérias simbióticas para produzir luz.
As lulas usam bioluminescência para atrair presas à medida que migram para a superfície das águas disfarçadas da noite. A bioluminescência também é usada como um tipo de mecanismo de defesa conhecido como contra-iluminação. As lulas emitem luz para se camuflar de predadores que normalmente caçam usando variações de luz para detectar presas. Devido à bioluminescência, as lulas não lançam sombra ao luar, dificultando a detecção por predadores.
Embora comum em outros cefalópodes, como lulas, a bioluminescência geralmente não ocorre em polvos. O polvo bioluminescente é uma criatura do fundo do mar com órgãos produtores de luz chamados fotóforos em seus tentáculos. A luz é emitida por órgãos que se assemelham a ventosas. A luz azul esverdeada serve para atrair presas e companheiros em potencial. A luz também é uma mecanismo de defesa usado para assustar predadores, dando tempo para o polvo escapar.
Salps são animais marinhos que lembram águas-vivas, mas na verdade são cordados ou animais com uma corda do nervo dorsal. Com a forma de um barril, esses pequenos animais de natação livre flutuam no oceano individualmente ou formam colônias que se estendem por vários metros de comprimento. Salps são alimentadores de filtro que se alimentam principalmente de fitoplâncton, como diatomáceas e dinoflagelados. Eles desempenham um papel importante nos ecossistemas marinhos, controlando as flores de fitoplâncton. Algumas espécies de baleias são bioluminescentes e usam a luz para se comunicar entre indivíduos quando ligadas em vastas cadeias. Salps individuais também usam bioluminescência para atrair presas e companheiros em potencial.