Điều gì làm cho mọi thứ phát sáng trong bóng tối?

Sự phát xạ ánh sáng của các vật thể được gọi là phát quang. Có một số hình thức phát quang tùy thuộc vào nguồn sáng; chúng bao gồm phát quang, phát quang, phát quang sinh học và huỳnh quang. Vật liệu nhân tạo phát sáng có chứa phốt pho. Các nguyên tố phốt pho bao gồm canxi sunfua, kẽm sunfua và Strontium aluminate. Những sản phẩm này được cung cấp năng lượng khi tiếp xúc với ánh sáng và sau đó chúng tỏa ra trong ánh sáng. Hóa phát quang xảy ra trong một phản ứng hóa học tạo ra năng lượng.

Phát quang sinh học

Phát quang sinh học xảy ra trong các sinh vật sống. Trong hầu hết các trường hợp, phát quang sinh học xảy ra ở động vật không xương sống, động vật có xương sống và một số loại nấm. Các sinh vật phát sáng trải qua một phản ứng giữa một enzyme được gọi là luciferin và một phân tử phát sáng. Không phải tất cả các sinh vật phát sáng đều tạo ra ánh sáng, một số ánh sáng là vi khuẩn, có nghĩa là chúng được tạo ra bởi các vi khuẩn sống trên động vật như vi khuẩn Vibrio. Các enzyme hoạt động khác nhau tùy thuộc vào sinh vật; một số yêu cầu các đồng yếu tố khác như magiê và canxi.

Phát quang sinh học biển

Các nhà sinh học biển đã tìm thấy một số loài động vật phát quang sinh học trong các đại dương nhưng một số loài khác vẫn chưa được ghi nhận do thiếu công nghệ và sự rộng lớn của biển. Các sinh vật biển phát quang sinh học sống ở độ sâu hơn 1.000 ft trong đó ở độ sâu đó, đại dương gần như tối đen. Các sinh vật biển chỉ tạo ra ánh sáng khi chúng được yêu cầu vì phát quang sinh học chiếm năng lượng và thu hút các loài săn mồi. Số lượng các loài tạo ra ánh sáng trong đại dương dựa trên các quan sát được thực hiện từ tàu lặn. Nhiều loài tạo ra ánh sáng ở độ sâu khác nhau. Tuy nhiên, một số loài chủ yếu phát quang sinh học, ví dụ, 97 đến 99, 7% sứa và siphonophores tạo ra ánh sáng, nhưng chỉ 50% động vật chân đầu và cá có thể làm như vậy.

Sử dụng trong tự nhiên

Phát quang sinh học đóng một vai trò to lớn trong phân loại sinh vật biển như ngụy trang, đánh lạc hướng, phòng thủ và răn đe. Chúng cũng sử dụng ánh sáng để dụ con mồi, làm choáng chúng, chiếu sáng vị trí của chúng và thu hút bạn tình. Không phải tất cả các loài tạo ra ánh sáng đều tạo ra chúng cho các chức năng đã nêu ở trên. Nhiều loài giun đất bao gồm cả loài Diplocardia longa tạo ra ánh sáng trong quá trình di chuyển, nhưng các nhà nghiên cứu vẫn chưa xác định được tại sao chúng làm như vậy. Một số loài mực hoặc săn mồi hoặc thoát khỏi nguy hiểm bằng cách chiếu sáng. Nấm gnat ở New Zealand không có mối đe dọa ngay lập tức; ánh sáng xanh lục của nó chủ yếu được sử dụng để thu hút con mồi. Đom đóm phát ra ánh sáng để thu hút bạn tình. Cá rồng và cá anglerfish sử dụng mô phỏng để thu hút con mồi. Phần phụ lục lủng lẳng trên đầu chúng chứa một loại vi khuẩn phát sáng được kiểm soát bởi cá.

Hang động Waitomo Glowworm

Hang động Waitomo Glowworm ở New Zealand được làm bằng đá vôi và được tạo ra do hoạt động của núi lửa và địa chất. Đây là quê hương của loài giun đũa New Zealand Glowworm Arachnocampa luminosa . Những con giun phát sáng này có nguồn gốc từ các hang động và phát ra ánh sáng trong giai đoạn ấu trùng và imago. Hàng ngàn khách du lịch ghé thăm các hang động đặc biệt để xem những con giun phát sáng trong bóng tối. Các hang động được bảo vệ khỏi ô nhiễm của con người. Mức CO2, độ ẩm và nhiệt độ được phân tích bằng công nghệ hiện đại để đảm bảo rằng việc tiếp xúc với con người không gây hại cho giun phát sáng.