Tiskane izdaje
Kresničke in morski organizmi na prvi pogled nimajo nič skupnega razen pripadnosti živalskemu kraljestvu. A če pomislimo na poletne večere, ko nebo poleg zvezd osvetljujejo rumeno-zelene migetajoče lučke ali se spomnimo prizora iz Pijevega življenja, ko se glavni junak čudi nad fluorescentnim lesketanjem morja, ugotovimo, da te vrste le niso tako daleč vsaksebi.
Oddajanje svetlobe pri živih bitjih imenujemo bioluminiscenca. Nekatere vrste s tem komunicirajo, druge privabljajo partnerje za razmnoževanje, tretje s svetenjem sporočajo: pusti me pri miru. Bioluminiscentna bitja so tako rekoč naravne svetilke, ki proizvajajo svetlobo brez zunanje pomoči. In to zelo učinkovito: pri kresničkah skoraj vsa energija kemične reakcije v celicah preide v svetlobo.
Eden prvih znanstvenikov moderne dobe, ki je opisal bioluminiscenco, je bil Charles Darwin. Leta 1832 je s krova raziskovalne ladje Beagle ob obali Tenerifov zrl v magično lesketajoči se ocean, ki je bil ob stiku z ladjo mlečne barve. Najverjetneje je mladi Darwin videl drobne morske organizme dinoflagelate, ki prav tako oddajajo svetlobo, piše spletna stran BBC.
Raziskovalno so se znanstveniki bioluminiscence lotili šele dobro stoletje pozneje. Pionirske raziskave je opravil profesor Anthony Campbell z Univerze v Cambridgeu v 70. in 80. letih prejšnjega stoletja. Ugotovil je, da živa bitja oddajajo svetlobo zaradi beljakovinskega encima luciferaza.
Campbell je zaslutil tudi možnosti uporabe bioluminiscence na drugih področjih, zlasti v medicini in genski tehnologiji. Z dodajanjem luciferaze drugim molekulam je mogoče preučevati in meriti biološke procese v živih celicah. S pripetjem luciferaze na protitelesa – molekule, s katerimi se imunski sistem bojuje proti boleznim – je mogoče diagnosticirati nekatera rakava obolenja brez uporabe škodljivih radioaktivnih označevalcev.
Bioluminiscentne beljakovine so orodje za odkrivanje novih zdravil – profesor Campbell na primer sodeluje pri projektu, kjer s pomočjo luciferaze raziskujejo alzheimerjevo bolezen. Uporabljajo se tudi za ugotavljanje sledov krvi v forenziki.
Biotehnologija je odprla nadaljnje možnosti uporabe bioluminiscence. Na univerzi v švicarskem mestu Lausanne so razvili test za ugotavljanje prisotnosti arzena v pitni vodi s pomočjo gensko spremenjenih bakterij, ki vsebujejo luciferazo. Svetlobo začnejo oddajati, ko pridejo v stik z arzenom v vodi. Takšni testi so uporabni pri analiziranju večjega števila vzorcev, so pa tudi preprostejši in cenejši kot običajni.
Znanstveniki so spremenili gene nekaterih kmetijskih rastlin, da te lahko oddajajo svetlobo. Tako bi lahko sporočale, kdaj potrebujejo vodo in hranila ter kdaj so jih napadle bolezni ali škodljivci. Toda preden bo dovoljeno zasaditi takšne superrastline, bodo morale države sprostiti zakonodajo za gojenje in tržno pridelavo gensko spremenjenih organizmov.
Pred nekaj leti je ekipa dodiplomskih študentov z Univerze v Cambridgeu začela preučevati možnost za preobrazbo mestnih dreves v naravne ulične svetilke. Projekt je pozneje opustila, a ga je z nekoliko druge smeri nadaljevala ekipa ameriških in izraelskih znanstvenikov. Leta 2010 so objavili študijo, v kateri so pokazali, da je mogoče izdelati rastline, ki oddajajo svetlobo brez kemičnih dodatkov. Gen za luciferazo, ki so ga pridobili iz bakterij, so vstavili v rastlinske kloroplaste, celične strukture, v katerih poteka fotosinteza. Toda preden bodo takšna drevesa lahko samostojno osvetljevala mestno džunglo, bodo znanstveniki morali ugotoviti, kako povečati njihovo svetilno moč.
Svetloba, ki jo oddajajo morski organizmi, pa bi lahko pomagala pri spremljanju sprememb v morskem ekosistemu. Nekatere živali pridobijo snovi, ki oddajajo svetlobo, s prehranjevanjem z določenimi organizmi. Preučevanje interakcij med temi živalmi in njihovim plenom bi tako znanstvenikom omogočalo ugotavljanje sprememb v prehranskih verigah v morju.
