Bioluminescens: självlysande maskar
Bioluminiscens är ett fascinerande fenomen där levande varelser kan producera sitt eget ljus. Denna förmåga är utbredd inom olika grupper av djur – från hajar till maneter och maskar, många arter lyser i mörkret. I den här artikeln ska vi titta närmare på just självlysande maskar och larver!
Det bör noteras att termen ”mask” är informell och saknar biologiskt stöd. Inom den inkluderar vi ofta ringmaskar, rundmaskar, insektslarver och andra organismer som egentligen inte är nära besläktade med varandra, så länge de har en mjuk, långsträckt kropp och med begränsade eller obefintliga ben.
Eftersom dessa djur liknar varandra och dela förmågan att producera ljus, kommer vi i den här artikeln att ta upp dem som en helhet, oberoende av deras evolutionära släktskap.
1. Arachnocampa luminosa
Den första masken är Arachnocampa luminosa. Denna organism är egentligen en larv av svampmyggan, små tvåvingar inom klassen insekter som är inhemska på Nya Zeeland. I sin larvfas är Arachnocampa luminosa en tunn och långsträckt mask som kan bli cirka 3 eller 4 centimeter lång.
Under denna tid ”vandrar” larverna runt i de mörka och fuktiga grottor där de lever och letar efter en lämplig plats att bygga sina nät på. Dessa utgörs av en uppsättning strängar som hänger från grottaket och som är fyllda med klibbiga, kristalliknande droppar.
Då larven befinner sig i denna fas avger den ett blåaktigt ljus genom sin buk. Ljuset lockar andra leddjur i grottan som försöker närma sig det. Leddjuren ser dock inte maskens klibbiga nät och fastnar. Därefter behöver masken bara samla in och sluka dem.
Även om dessa ryggradslösa djur inte är släkt med eldflugor så har dessa mer kända självlysande insekter samma mekanism för ljusproduktion, genom luciferin och luciferas. Detta innebär att samma kemiska reaktioner har utvecklats flera gånger oberoende av varandra.
2. Phrixothrix hirtus
Även de här maskarna är egentligen insektslarver. I det här fallet är de inte tvåvingar utan skalbaggar i familjen Phengodidae. Phrixothrix hirtus är exceptionella eftersom de kan producera två olika typer av ljus. Å ena sidan producerar de ett rött ljus genom huvudet, något som är unikt bland skalbaggar.
Å andra sidan har de två rader av lysande punkter som löper längs deras sidor. Hos Phrixothrix hirtus producerar de gult ljus, medan de hos Phrixothrix viviani avger gröna färger. Ingen annan skalbagge i världen kan producera denna variation av färger.
En nyligen genomförd studie visar att dessa självlysande maskar producerar dessa mycket olika färger tack vare modifieringar i deras lucifera. Detta är enzymer som är en integrerad del av ljusproduktionssystemet.
3. Odontosyllis enopla
Dessa ryggradslösa djur har inget att göra med de föregående. I stället är de havsborstmaskar, en grupp ringmaskar med ett par bihang på var och en av sina många kroppssegment. Odontosyllis enopla är kända för sina vackra och fascinerande reproduktionsritualer, där bioluminiscens spelar en avgörande roll.
Odontosyllis genomgår fysiologiska, anatomiska och beteendemässiga förändringar som samordnas med månens cykler. Djuren omvandlar sina bihang för att kunna simma bättre, hypertrofierar sina fyra ögon och ändrar sina utsöndringsorgan för att lagra könsceller.
Mellan tre och fem dagar efter fullmånen, 55 minuter efter solnedgången, lämnar honorna sin livsmiljö på havsbotten. De simmar upp till ytan i stor mängd, där de följer en cirkelformad bana och börjar släppa ut sina könsceller tillsammans med en slemmig substans som avger blågrönt ljus.
När de ser det simmar hanarna kraftfullt mot dem och avger korta ljusblixtar med intermittenta ljus. När de når dem börjar de släppa ut sina egna könsceller, och extern befruktning börjar ske. Denna process tar cirka 10-20 minuter och är mycket regelbunden och förutsägbar. Därefter återvänder djuren till havsbottnen och återgår till sitt normala liv.
4. Swima bombiviridis
Detta sista exempel är mycket intressant eftersom det visar en annan användning av bioluminiscens. Havsborstmasken Swima bombiviridis, liksom några av dess släktingar, har sfäriska strukturer nära huvudet. Dessa formationer liknar enkla glober – fyllda med vätska – och verkar komma från modifierade gälar.
Dessa strukturer används inte för att jaga eller föröka sig, utan som ett försvar. När maskarna står inför ett hot kan de separera sfärerna från sin kropp, som ibland kallas ”bomber”. När bomberna släpps ut exploderar de i en blixt av intensivt ljus, som varar några sekunder och sedan bleknar.
Detta gör att maskarna kan undkomma rovdjur med hjälp av sina stora paddelliknande bihang. När bomberna tar slut kan maskarna utveckla dem på nytt mycket snabbt.
Bioluminescens är ett imponerande fenomen. Det är ett fascinerande område att undersöka, och vi kan upptäcka molekyler med en otrolig potentiell användning inom biomedicinen. Dessa små maskar som lyser i mörkret kan hjälpa till att rädda liv med lite hjälp av modern vetenskap!
Samtliga citerade källor har granskats noggrant av vårt team för att säkerställa deras kvalitet, tillförlitlighet, aktualitet och giltighet. Bibliografin för denna artikel ansågs vara tillförlitlig och av akademisk eller vetenskaplig noggrannhet.
- http://www.bbc.com/earth/story/20160826-the-baby-gnats-that-light-up-a-new-zealand-cave
- Arnoldi, F. G., da Silva Neto, A. J., & Viviani, V. R. 2010. Molecular insights on the evolution of the lateral and head lantern luciferases and bioluminescence colors in Mastinocerini railroad-worms (Coleoptera: Phengodidae). Photochemical & Photobiological Sciences, 9: 87-92.
- Brugler, M. R., Aguado, M. T., Tessler, M., & Siddall, M. E. 2018. The transcriptome of the Bermuda fireworm Odontosyllis enopla (Annelida: Syllidae): a unique luciferase gene family and putative epitoky-related genes. PlOS ONE, 13: e0200944.
- Osborn, K. J., Haddock, S. H., Pleijel, F., Madin, L. P., & Rouse, G. W. 2009. Deep-sea, swimming worms with luminescent “bombs”. Science, 325: 964-964.