Luminiscence ir kas vairāk nekā gaišas rotaļlietas un Firefly kukaiņi, kas mūs vajā bērnībā. Fluorescences process, absorbējot gaismu, ir kļuvis par vienu no noslēpumainākajām dabas parādībām, kas pamudinājusi cilvēci uz daudziem atklājumiem.
Noslēpumainais "mirdzums" pēdējos gados var izpausties visnegaidītākajās vietās un formās. Tas parādās cilvēka acij neredzamu procesu dēļ. Vēl intriģējošāks ir fakts, ka fluorescence "piedalās" dažos cilvēces noslēpumos, kā arī tā redzamība no kosmosa un iespējamās briesmas dzīvībai.
10
Bioluminiscējošas sēnes
Kurš, viņuprāt, ticētu fluorescējošu sēņu esamībai? Tomēr spožās sēnes pārpludināja visu Vjetnamu un Brazīliju, un to parādīšanās noslēpums daudzus gadus satrauca zinātnieku prātus visā pasaulē. Lai atrisinātu noslēpumu, zinātnieki 2015. gadā ir veikuši eksperimentus ar vairākām sēnēm. Eksperimenta laikā no sēnēm tika iegūts oksiuciferīns. Šī ķīmiskā viela ir atrodama arī mirdzošos okeāna un ugunspuķu iedzīvotājos.
Sēnītes oksilciferīnu izmanto, lai piesaistītu kukaiņu uzmanību. Piezemējoties uz sēnes, kukaiņi “ņem” sporas, pēc tam izkaisot tos citā vietā. Tādējādi spožās sēnes vairojas. Galvenais jautājums ir, kā sēnītes ražoja oksiuciferīnu? Detalizētākā pētījumā pētnieki pamanīja, ka sēnītes ražo oriģinālo luciferīnu, lai tos apvienotu ar fermentiem un skābekli, pēc kura parādās fluorescējošs mirdzums.
Tiek pieņemts, ka ferments var nonākt saskarē arī ar cita veida luciferīnu, piešķirot lielāku mirdzuma krāsu skaitu. Šādas spekulācijas sola mums atklāt vēl lielākus noslēpumus, kas saistīti ar šīm sēnēm.
9
Kaitējums no zila mirdzuma
Zilajai gaismai, kas visu dienu nāk no elektriskām ierīcēm un enerģijas taupīšanas spuldzēm, ir vairākas nepilnības. Piemēram, tika atrasta skaidra saistība starp zilo mirdzumu naktī un slikto veselību. Viens no tā ikdienas lietošanas ieguvumiem ir saistīts ar enerģijas ietaupījumu, bet vakarā, kad cilvēki apsēžas, lai atpūstos televizora priekšā, tā izstarotā zilā gaisma darbojas uz smadzenēm kā stimulants. Šāda iedarbība nelabvēlīgi ietekmē miegu.
Protams, tas var izklausīties muļķības, taču ārsti brīdina - ja tiek pārkāpti miega traucējumi, cilvēks riskē nonākt prediabēta stāvoklī. Tas arī apdraud aptaukošanos, sirds slimību un pat vēža attīstību.
Nesteidzieties izslēgt visu elektrību - zinātnieki vēl nav pierādījuši tiešu savienojumu starp zilo gaismu un visām izsludinātajām "šausmām". Ir pierādīta tikai luminiscences ietekme uz melatonīna līmeņa pazemināšanos cilvēkā. Ar tā trūkumu miega cikls tiek izjaukts, un tas noteikti var attīstīt onkoloģiju. Tādējādi zinātnieki novilka neredzamu līniju starp zilo gaismu un slimību. Pētījumi joprojām turpinās.
Ja ir iespējams pierādīt, ka cilvēkiem ir zilas mirdzuma briesmas, tad būs jāpārskata daži atklājumi elektrības jomā. LED gaismas un dienasgaismas spuldzes var ievērojami ietaupīt elektroenerģiju, bet izstaro vairāk zilās gaismas nekā jebkura cita lampa.
8
Pirmās dienasgaismas vardes
Zinātnieki no Argentīnas eksperimentiem paņēma koku vardi 2017. gadā. Viņas krāsa ir zaļa ar sarkaniem plankumiem polkapunktos un tāda arī palika, tāpēc ir pāragri svinēt. Viņš sāka mainīties abinieku sagatavošanas procesiem eksperimentiem, no kuriem daži bija saistīti ar ultravioletās gaismas izmantošanu.
Ārsti bija pārsteigti, kad vardei nosūtīja ultravioleto lampu - tā dega ar spilgtu gaismu! Zili zaļās nokrāsas fluorescence ļāva vardei pasludināt par pirmo abinieku, kas dzīvo uz sauszemes un izstaro gaismu. Par to nav šaubu, jo fluorescence sauszemes dzīvniekiem ir muļķība. Svelme rodas no hiloins, īpašiem varžu savienojumiem. Pagaidām nav skaidrs, kāpēc šī funkcija ir paredzēta koka abiniekiem, taču tiek pieņemts, ka šādā veidā viņi atrod viens otru tumsā un mēness gaismā.
7
Kvēlojošs paisums
Dažreiz zemūdens augi apgaismo piekrasti, liekot tiem visu nakti “dedzināt” savādos toņos. Šogad Kalifornijas dienvidu daļā tika pamanītas pusotra kilometra zilas krasta līnijas. Fluorescējošās aļģes sauc par dinoflagellates, to īpatnība papildus mirdzumam ir spēja peldēt. Dienas laikā tie uzkrājas veselā sarkanā mākonī. Zinātnieki šai parādībai piešķīra nosaukumu "sarkanais vilnis".
Iepriekš tie bija bīstami jūras velšu piesārņojuma dēļ ar cilvēku veselībai bīstamām toksiskām vielām. Tomēr līdz ar tumsas iestāšanos viņi pārveido piekrasti par neticami skaistu skatu, kas apbrīno neskaitāmus cilvēkus.
Katrā no šiem augiem ir ferments un olbaltumvielas, kas sajaucas viļņa ietekmes vai jūras radības pieskāriena dēļ. Vielu sintēzē izpaužas to bioluminiscence. Šādas reakcijas nozīme nav pilnībā skaidra, bet, visticamāk, tā ir aizsargājoša. Tiek pieņemts, ka gaisma iedegas, lai atturētu planktonu, kas ēd aļģes, kā arī lai piesaistītu zivis, kas barojas ar planktonu.
6
Zils halo pie ziediem
Ziedu gēni pastāvīgi cīnās par savu ziedlapu krāsu, kurai, pēc viņu domām, jābūt zilai. Kāds tam iemesls? Viss ir ļoti vienkārši, bites visvairāk piesaista zilā krāsa, proti, viņi ir pirmie palīgi ziedu apaugļošanā. Protams, ne visas ziedu ziedlapiņas var būt zilas, tāpēc augi devās pie viltības. Viņi izstrādāja nanodaļiņas, kas apgaismo ziedlapiņas ar zilu mirdzumu, kad tās tiek pakļautas saules gaismai. Šo atklājumu zinātnieki veica tikai 2017. gadā.
Starp citu, mūsu vietnē TheBiggest.ru ir interesants raksts par visātrākajiem kukaiņiem pasaulē, kurā iekļautas arī dažas bites.
Zilais halo ir sava veida mērķis bitēm. Gandrīz visas galvenās ziedu un pat koku grupas, kuru apaugļošana ir atkarīga no citu radību apputeksnēšanas, pievērsās šai kukaiņu pievilināšanas metodei. Svelme bieži ir zila nokrāsa, bet daži augi var izplatīt ultravioleto gaismu, kas palīdz bitēm ātrāk pamanīt viņu “pretgaismu”. Zilais halo izrādījās efektīvāks nekā dabiskā krāsa. Eksperimentu laikā zinātnieki atklāja, ka kamenes biežāk lido uz dienasgaismas ziediem, nevis augiem ar dabīgām zilām ziedlapiņām.
5
Kvēlojošs koraļļu
Zinātnieki jau sen ir pierādījuši dienasgaismas procesa cēloni seklajos koraļļos. Viņu zaļajām nokrāsām ir aizsargājoša krēma īpašības, kas nodrošina uzticamu barjeru pret saules starojumu. Tomēr pētniekiem vēl nesen nebija skaidrs, kāds ir iemesls koraļļu mirdzumam, kas atrodas dziļi zem ūdens.
Atbilde tika atrasta 2017. gadā. Izrādās, ka dziļūdens koraļļi izstaro mirdzumu nevis tāpēc, lai paslēptu no gaismas, bet gan lai to saņemtu. Saules gaisma gandrīz nenokļūst lielā dziļumā, un tā ir ārkārtīgi nepieciešama koraļļu dzīvei. Ar zilo gaismu nepietiek, lai nodrošinātu koraļļus ar nepieciešamo enerģiju. Lai izdzīvotu, viņi izmanto sarkanu fluorescenci, lai izceltu tumši oranžas un zilas nokrāsas. Pirmkārt, gaisma ir nepieciešama, lai fotosintēzes rezultātā iegūtu dzīvībai svarīgus produktus.
Šāds atklājums priecēja zinātniekus, bet ne ekologus. Globālās sasilšanas dēļ sekliem koraļļiem vajadzēs migrēt uz dziļākiem ūdeņiem, pretējā gadījumā tie vienkārši balināsies. Bet, tā kā šie koraļļi izstaro zaļu mirdzumu, tie var neizdzīvot vidē, kur nepieciešama sarkanā fluorescence.
4
Mirgojoši jūras putni
2018. gadā biologi atklāja strupceļu Atlantijas okeānā. Izmeklējot nāves cēloņus, viņi nolēma to apgaismot ar UV stariem. Tas tika darīts, mēģinot atrast dienasgaismas mirdzumu, jo līgavainiem, kas saistīti ar strupceļiem, ir spīdošs knābis. Parastā vidē strupceļu knābjus ir grūti sajaukt. Tie ir krāsoti ar spilgtām nokrāsām, kas vajadzīgas, lai piesaistītu pretējā dzimuma indivīdus. Kaut arī uz pufīniem ir gaiši brālēni, zinātnieki bija pārsteigti, kad mirušā putna knābja daļas tika apgaismotas zem ultravioletās lampas.
Pētnieki nesapratīs, kāpēc strupceļi spīd, bet ierosina šādā veidā atklāt viens otru. Putni pamana spīdošus knābjus pat dienas laikā. Lai gan nav skaidrs, kā viņi to redz un kā notiek kvēlošanas process.
Ir vērts apsvērt tikai viena indivīda pārbaudi, neatmetot domu, ka fluorescence izpaudās putna sadalīšanās procesā.
Mūsu vietnē jūs varat atrast interesantu rakstu par lielākajiem putniem uz planētas! Ir ļoti interesanti, kurš no putniem ir lielākais?
3
Dīvains mitohondriju siltums
Nesen zinātniekiem ir izdevies radīt termosensitīvas krāsvielas, ko sauc par “fluorescējošiem termometriem”. Tie atrodas šūnu šūnās, kas ļauj eksperimentiem noteikt mitohondriju temperatūru. Šie organoīdi, kas atrodas šūnās, pārstrādā barības vielas un skābekli enerģijā.
Pagājušajā gadā zinātnieki uzņēma dzeltenu fluorescējošu krāsu, kas karsējot kļūst tumšāka. Atrodoties šūnā, tas ļauj aprēķināt tā temperatūru. Pirms šī eksperimenta tika uzskatīts, ka mitohondriji darbojas ķermeņa temperatūrā 37 ° C, tomēr zinātnieki bija pārliecināti par pretējo. Organellu darbība sākas tikai augstā temperatūrā, sākot no 50 ° C.
Ja cilvēks varētu eksistēt ar šādu temperatūru, tas būtu drudža stāvoklis. Par laimi, rekordlielais cilvēku temperatūras līmenis neļauj mitohondrijiem “aizdegties”. Lai gan pretējā gadījumā zinātnieki izprot lielākās daļas šūnu funkcijas atkarībā no temperatūras.
2
Fotosintēze caur kosmosa acīm
NASA darbinieks un Austrālijas zinātnieki 2017. gadā iepazīstināja ar jauna klimata izmaiņu izsekošanas veida attīstību. Viņi izmantoja satelītattēlus, kas parāda augu fluorescenci. Šis paņēmiens palīdz atklāt hlorofila fluorescenci, ko izraisa saules starojums, ko rada lapu fotosintēzes laikā.
Augi var iegūt cukuru fotosintēzes laikā, absorbējot oglekļa dioksīdu. Šī procesa aprēķināšana globālā mērogā palīdzēs zinātniekiem saglabāt planētas klimatu un noteikt oglekļa cikla kopējo dinamiku. Pētījuma laikā zinātnieki no satelītiem novēroja, vai nav mirdzoša hlorofila. Vēlāk attēli tika salīdzināti ar fotosintēzes novērojumiem uz zemes. Rezultātā tika atklāta kosmosa datu precizitāte dažādiem reģioniem un veģetācijām, kā arī laika intervāli.
Jaunākās tehnoloģijas palīdzēs ne tikai izcelt jaunas augu formas un mainīt klimatu. Tas palīdzēs arī izpētīt Zemes ekoloģisko sistēmu, pārvaldīt resursus un saglabāt bioloģisko organismu daudzveidību.
1
Pirmais atmiņas foto
Nesenajos pētījumos, kas pētīja kaut kā iegaumēšanas procesu, zinātnieki nolēma veikt eksperimentus ar plēksņu smadzeņu šūnām. Aplysia californica okeāna neironiem ir daudz kopīga ar cilvēkiem. Pirms tam zinātnieki tikai pieņēma, ka olbaltumvielu veidošanās notiek smadzeņu sinapses procesā. Kad eksperimentiem tika ņemtas jūras gliemeža smadzenes, šī teorija neapstiprinājās.
Nesenajā eksperimentā zinātnieki šūnās ieviesa jutīgo hormonu serotonīnu, kas veido atmiņas. Pēc tam tika izmantots zaļš fluorescējošs proteīns, kas spēja kvēlot UV gaismā. Pārbaude bija tikpat vienkārša kā veiksmīga. Ultravioletā starojuma ietekmē olbaltumvielas kļuva sarkanas, atzīmējot to atrašanās vietu. Šie procesi veidoja atmiņas, bet starp smadzeņu šūnām aug jauni zaļie proteīni. Tādējādi zinātnieki uzņēma pirmos attēlus no izveidotās atmiņas.
Teorija ir veiksmīgi pierādīta. Pētnieki arī atklāja, ka īslaicīgas atmiņas neizraisa jaunu olbaltumvielu veidošanos. Noslēpums starp olbaltumvielu klātbūtni / neesamību un ilgtermiņa un īstermiņa atmiņu rašanos palika noslēpums.