Đã bao giờ bạn nhìn vào đom đóm và tự hỏi làm thế nào chúng có thể phát sáng, đó thực sự là một điều kì diệu. Có lẽ không có loài sinh vật nào mang lại cho bạn cảm giác lãng mạng và thú vị khi ngắm nhìn hàng trăm con đom đóm phát sáng trong đêm tối.
- Đom đóm phát sáng như thế nào ?
- 1. Sự phát quang sinh học ở đom đóm
- 2. Luciferase và phản ứng hóa học làm đom đóm phát sáng
- 3. Vì sao đom đóm nhấp nháy ?
- 4. Luciferase trong nghiên cứu sinh học
- Một số hình ảnh đom đóm phát sáng
- Có liên quan:
Ánh sáng lập lòe lúc chạng vạng của những con đom đóm gợi cho chúng ta những ký ức tuổi thơ, nô đùa cùng những ánh đèn đom đóm trên đồng ruộng hay dùng tay bắt nó để xem đom đóm phát sáng như thế nào. Cùng tìm hiểu thông qua nội dung dưới đây.
1. Sự phát quang sinh học ở đom đóm
Đom đóm phát ra ánh sáng tương tự như cách que phát sáng hoạt động. Đó là kết quả của quá trình phản ứng sinh hóa.
Khi phản ứng hóa học tạo ra ánh sáng xảy ra ở bên trong cơ thể sống, nó được gọi là đặc tính phát quang sinh học. Hầu hết các loài phát quang thường sống ở môi trường biển nhưng đom đóm lại nằm trong số những sinh vật phát quang sống trên cạn.
Nếu nhìn kĩ con đom đóm trưởng thành, có thể thấy rằng 2 hoặc 3 đốt bụng cuối của chúng nhìn khác với đốt của các loài khác. Những đốt đó bao gồm cơ quan sản sinh ánh sáng – một cơ quan thực sự hiệu quả trong việc tạo ra ánh sáng mà không tỏa ra nhiệt lượng. Bạn đã bao giờ chạm vào bóng đèn được bật vài phút chưa? Nó thật sự rất nóng. Nếu cơ quan tạo ra ánh sáng của đom đóm phát ra sức nóng tương đương thì chúng có thể bị cháy rụi.
2. Luciferase và phản ứng hóa học làm đom đóm phát sáng
Ở loài đom đóm, phản ứng hóa học khiến chúng phát sáng phụ thuộc vào một chất enzym có tên là Luciferase.
“Lucifer” xuất phát từ tiếng Latin “lucis”, nghĩa là ánh sáng, và “ferre” nghĩa là mang theo. Luciferase được hiểu theo nghĩa đen là enzym mang ánh sáng.
Sự phát quang sinh học của đom đóm được hình thành bởi sự hội tụ của cách yếu tố: canxi, adenosine triphosphate [ATP], luciferan hóa học và enzym luciferase trong cơ quan ánh sáng. Khi các thành phần hóa học này kết hợp cùng với oxy, ánh sáng sẽ được tạo ra.
Các nhà khoa học gần đây đã khám phá được rằng oxit nitric có một vị trí quan trọng trong việc đưa oxy vào trong cơ quan tạo ánh sáng và bắt đầu sự phản ứng. Nếu không có oxit nitric, các phân tử oxy sẽ liên kết với mitochondria [DNA ty thể] trên bề mặt của các tế bào cơ quan ánh sáng, và không thể đi vào bên trong để kích hoạt phản ứng, vì vậy, ánh sáng không được tạo ra. Khi có mặt oxy nitric, nó sẽ đưa oxy vào trong cơ quan, phối hợp với các chất hóa học khác để phát ra ánh sáng.
3. Vì sao đom đóm nhấp nháy ?
Việc phát ra ánh sáng nhấp nháy cùng với màu sắc là nét duy nhất của loài này và nhìn vào kiểu nhấp nháy này, chúng ta sẽ có thể phân biệt được chúng. Học cách nhận biết loài đom đóm ở một khu vực đòi hỏi kiến thức về độ dài, số lần và nhịp điệu của những cú nhấp nháy đó. Nó bao gồm: khoảng thời gian nghỉ giữa các đợt, màu sắc chúng phát ra, các kiểu bay ưa thích và thời gian chúng nhấp nháy vào đêm.
Tốc độ nháy sáng của đom đóm được kiểm soát bởi việc giải phóng ATP trong quá trình diễn ra phản ứng hóa học. Màu sắc [hoặc tần số] của ánh sáng được tạo ra có thể bị ảnh hưởng bởi độ pH.
Tốc độ đó cũng thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ thấp sẽ làm giảm đi tốc độ nháy của chúng.
Cho dù bạn có thành thạo về cách nhấp nháy của đom đóm trong một khu vực thì cũng cần chú ý đến các con bắt chước đang cố gắng để trêu đùa những con đom đóm khác trong bầy. Đom đóm cái được biết đến với khả năng bắt chước kiểu nhấp nháy của các loài khác, một thủ thuật chúng sử dụng để nhử những con đực lại gần hơn để có được bữa ăn một cách dễ dàng. Bên cạnh đó, một số đom đóm đực cũng có thể bắt kiểu nhấp nháy của những con khác.
4. Luciferase trong nghiên cứu sinh học
Luciferase là một enzym quý giá đối với tất cả các cách nghiên cứu sinh học, đặc biệt còn là dấu hiệu nhận biết biểu hiện của gen. Các nhà nghiên cứu có thể nhìn thấy gen hoạt động hoặc sự có mặt của vi khuẩn khi luciferase giúp tạo ra ánh sáng.
Luciferase được sử dụng rộng rãi trong việc kiểm định thức ăn có bị nhiễm độc do vi khuẩn gây ra hay không.
Do được xem như là công cụ hữu ích cho nghiên cứu nên nhu cầu về luciferase đang ngày càng tăng lên ở các phòng thí nghiệm và việc thu hoạch thương mại các con đom đóm sống đã tạo ra sức ép tiêu cực lên quần thể đom đóm ở nhiều khu vực. Thật may là các nhà khoa học đã nhân bản thành công gen luciferase của loài đom đóm, Photinus pyralis, năm 1985, cho phép sản xuất luciferase tổng hợp trên quy mô lớn. [xem thêm cách bảo vệ đom đóm trong vườn]
Nhưng bên cạnh đó, một số công ty hóa chất vẫn còn trích xuất trực tiếp luciferase từ đom đóm thay vì tự sản xuất và bán phiên bản tổng hợp một cách độc quyền. Họ đã đặt mức tiền thưởng cho các con đom đóm nhằm khuyến khích người dân nuôi đom đóm và thu thập hàng nghìn con đom đóm ngay trong giai đoạn đỉnh điểm của mùa sinh sản. Năm 2008, ở một tỉnh đơn lẻ Tennessee, người dân háo hức nhận tiền từ một công ty với lời hứa cho việc bắt đom đóm và đóng băng xấp xỉ 40.000 con đực. Mô hình máy tính của một nhóm nghiên cứu cho thấy mức thu hoạch này có thể không bền vững đối với quần thể đom đóm. Với sự có sẵn của luciferase tổng hợp ngày nay, việc thu hoạch đom đóm nhằm mục tiêu lợi nhuận là hoàn toàn không cần thiết.
Hi vọng bài viết Làm sao đom đóm có thể phát sáng ? sẽ cung cấp cho bạn những thông tin bổ ích
Pest-Solution
Một số hình ảnh đom đóm phát sáng
Tin liên quan
Đom đóm có thể là loài côn trùng được chúng ta yêu mến nhất, nhưng hầu như mọi người biết rất ít về chúng. Dưới đây là 10 sự thật ...
READ MORE
10 Sự thật thú vị về đom đóm