జీవ సందీప్తి
జీవ సందీప్తి ( బయోలుమినిసెన్స్ ) అంటే ఒక జీవి ద్వారా కాంతి ఉత్పత్తి జరిగి ఉద్గారం కావడం. ఇది రసాయన ప్రతిదీప్తికి ఒక రూపం. సముద్రపు సకశేరుకాలు, అకశేరుకాలలో, అలాగే కొన్ని శిలీంధ్రాలలో, కొన్ని జీవ సందీప్తి బ్యాక్టీరియాతో సహా సూక్ష్మజీవులు, తుమ్మెదలు వంటి భూగోళ ఆర్థ్రోపొడాలలో జీవ ప్రతిదీప్తి విస్తృతంగా సంభవిస్తుంది. శరీరం లోపల జరిగే ఆక్సీకరణ చర్యలవల్ల జీవరాసులలో కాంతి ఉత్పాదనం కావడాన్ని జీవ సందీప్తి (Bioluminescence) అంటారు. లూసిఫెరిన్ అనే పదార్థం లుసిఫెరేస్ ఎంజైమ్ చర్మవల్ల ఈ ఆక్సీకరణ జరుగుతుంది. ఉదా: మిణుగురు పురుగులు, నాక్టిల్యూకా, అగాధ మత్స్యాలు.
సాధారణ అర్థంలో, జీవ సందీప్తిలో ప్రధాన రసాయన చర్యలో కాంతి-ఉద్గార అణువు, ఎంజైమ్ ఉంటాయి. వీటిని సాధారణంగా లూసిఫెరిన్, లూసిఫేరేస్ అని పిలుస్తారు. ఇవి సాధారణ పేర్లు కాబట్టి, లూసిఫెరిన్లు, లూసిఫేరేస్‌లను జాతులు లేదా సమూహాన్ని చేర్చడం ద్వారా తరచుగా వేరు చేస్తారు. ఉదా: ఫైర్‌ఫ్లై లూసిఫెరిన్. అన్ని లక్షణాలలో ఎంజైమ్ లూసిఫెరిన్ ఆక్సీకరణను ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది.
కొన్ని జాతులలో, లూసిఫేరేస్‌కు కాల్షియం లేదా మెగ్నీషియం అయాన్లు వంటి ఇతర కారకాలు అవసరం. కొన్నిసార్లు శక్తిని మోసే అణువు అడెనోసిన్ ట్రిఫాస్ఫేట్ (ATP) కూడా అవసరం. పరిణామంలో, లూసిఫెరిన్లు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి: ముఖ్యంగా ఒకటి, కోలెంటెరాజైన్, పదకొండు వేర్వేరు జంతువులలో (ఫైలా) కనుగొనబడింది, అయితే వీటిలో కొన్నింటిలో జంతువులు తమ ఆహారం ద్వారా పొందుతాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, లూసిఫెరేసెస్ వివిధ జాతుల మధ్య విస్తృతంగా మారుతుంటాయి, తత్ఫలితంగా పరిణామ చరిత్రలో బయోలుమినిసెన్స్ నలభై సార్లు జన్మించాయి.
అరిస్టాటిల్, ప్లినీ ది ఎల్డర్ ఇద్దరూ తడిసిన కలప కొన్నిసార్లు ఒక ప్రకాశాన్ని ఇస్తుందని, అనేక శతాబ్దాల తరువాత రాబర్ట్ బాయిల్ చెక్కతో పాటు గ్లో-పురుగులలో ఆక్సిజన్ ఈ ప్రక్రియలో పాల్గొన్నట్లు చూపించాడు. పంతొమ్మిదవ శతాబ్దం చివరి వరకు బయోలుమినిసెన్స్ సరిగా పరిశోధించబడలేదు. ఈ దృగ్విషయం జంతు సమూహాలలో విస్తృతంగా పంపిణీ చేయబడింది, ముఖ్యంగా సముద్ర వాతావరణంలో, డైనోఫ్లాగెల్లేట్స్ నీటి ఉపరితల పొరలలో ఫాస్ఫోరేసెన్స్‌కు కారణమవుతాయి. భూమిపై ఇది శిలీంధ్రాలు, బ్యాక్టీరియా, కీటకాలతో సహా అకశేరుకాల కొన్ని సమూహాలలో సంభవిస్తుంది.
జంతువుల బయోలుమినిసెన్స్ ఉపయోగాలలో ప్రతిదీప్తి-ప్రకాశం ద్వారా మభ్యపెట్టడం, ఇతర జంతువులను అనుకరించడం ముఖ్యమైనవి. ఉదాహరణకు ఎరను ఆకర్షించడం, సహచరులను ఆకర్షించడం వంటి అదే జాతికి చెందిన ఇతర జంతువులకు సంకేతాలు ఇవ్వడం వంటివి ఉన్నాయి. ప్రయోగశాలలో, లూసిఫేరేస్-ఆధారిత వ్యవస్థలను జన్యు ఇంజనీరింగ్, బయోమెడికల్ పరిశోధన కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఇతర పరిశోధకులు వీధి, అలంకార లైటింగ్ కోసం బయోలుమినిసెంట్ వ్యవస్థలను ఉపయోగించే అవకాశాన్ని పరిశీలిస్తున్నారు, బయోలుమినిసెంట్ ప్లాంట్ సృష్టించబడింది.[1]
చరిత్ర
బొగ్గు గనులలో ఉపయోగం కోసం భద్రతా దీపం అభివృద్ధి చేయడానికి ముందు, ఎండిన చేపల తొక్కలను బ్రిటన్, ఐరోపాలో బలహీనమైన కాంతి వనరుగా ఉపయోగించారు[2]. బొగ్గుగనులలో ఫైర్‌డాంప్[3] పేలుడు సంభవించే ప్రమాదం న్నందున ఈ ప్రయోగాత్మక ప్రకాశం కొవ్వొత్తులను ఉపయోగించాల్సిన అవసరాన్ని నివారించింది[4]. గనులలో ప్రకాశానికి ఉపయోగించే మరొక సురక్షితమైన మూలం సందీప్తి గల తుమ్మెదలు కలిగిన సీసాలు. 1920 లో అమెరికన్ జువాలజిస్ట్ ఇ. న్యూటన్ హార్వే ది నేచర్ ఆఫ్ యానిమల్ లైట్ అనే మోనోగ్రాఫ్‌ను ప్రచురించాడు. బయోలుమినిసెన్స్ పై ప్రారంభ రచనలను సంగ్రహించాడు. చనిపోయిన చేపలు, మాంసం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కాంతిని అరిస్టాటిల్ ప్రస్తావించాడని, అరిస్టాటిల్ లో పాటు ప్లినీ ది ఎల్డర్ (అతని సహజ చరిత్రలో) తడి చెక్క నుండి వచ్చే కాంతిని ప్రస్తావించారని హార్వీ పేర్కొన్నాడు. రాబర్ట్ బాయిల్ ఈ కాంతి వనరులపై ప్రయోగాలు చేశాడని పేర్కొన్నాడు. వాటికి, గ్లో-వార్మ్ రెండింటికి కాంతి ఉత్పత్తి కావడానికి గాలి అవసరమని చూపించాడు. 1753 లో, జె. బేకర్ ఫ్లాగ్‌లేట్ నోక్టిలుకాను "ఒక ప్రకాశవంతమైన జంతువు" "కంటితో కనిపించేది" అని గుర్తించాడని[5], 1854 లో జోహన్ ఫ్లోరియన్ హెలెర్ (1813-1871) శిలీంధ్రాల తంతువులను (హైఫే) మూలంగా గుర్తించాడని హార్వీ పేర్కొన్నాడు[6].