Del:
Top 10 fascinerende opdagelser, der involverer fluorescens
Der er mere til luminescens end ildfluer og glød-i-mørke legetøj. Fluorescens, der hovedsagelig absorberes lys udgives, er ansvarlig for nogle af de mest ærefrygt inspirerende naturlige briller og videnskabelige opdagelser.
I de seneste år har glødende vist sig på mærkelige steder, i uventede arter og på overraskende måder, der er usynlige for det menneskelige øje. Endnu mere spændende, fluorescens er vævet ind i flere uløste mysterier, kan ses fra rummet og kan endda være dødelig for mennesker.
10 bioluminescerende svampe
Det kan være svært at tro, at der findes glødende svampe, men fluorescerende svampe dukker op over hele Brasilien og Vietnam. I årevis kunne hemmeligheden bag deres glød ikke forklares.
For at komme til bunden af dette mysterium indsamlede forskerne et par i 2015. I laboratoriet blev forbindelsen ansvarlig for bioluminescensen isoleret. Kaldet oxyluciferin, kemikaliet findes også i ildfluer og glødende havdyr.
Til svampe anvendes den glødende forbindelse til at tiltrække insekter. Når bugs lander, henter de sporer og spred dem andre steder. Dette hjælper svampene til at sprede sig.
Et andet spørgsmål var, hvordan svampene producerede luciferiner. Et nærmere kig viste, at svampene fremstillede deres eget specielle luciferin og parrede det med ilt og et enzym, der resulterede i fluorescerende farver.
Naturen af enzymet foreslog, at det kunne interagere med andre former for luciferiner og udløse flere nuancer, der glød. Dette tyder på, at der stadig er meget mere at lære om disse surrealistiske svampe.
9 farer med blåt lys
I løbet af dagen ser det ud til, at blått lys fra elektronik og energibesparende pærer har få ulemper. På den anden side har forskere opdaget en skræmmende forbindelse mellem blå glød om natten og forværret menneskers sundhed.
Nogle af dens dagtimerne omfatter mere energi og årvågenhed. Når folk slapper af med elektroniske enheder om aftenen, stråler det blå lys fra skærme og stimulerer hjernen. Dette forstyrrer ordentlig søvn.
Det lyder måske som ingenting. Men undersøgelser har vist, at folk kan blive prediabetiske, når søvnrytmen skifter. Der er også lavet links til fedme, hjertesygdomme og kræft.
For at være retfærdig har forskerne ikke solidt bevis for, at blåt lys direkte forårsager disse forhold. Men det gør lavere melatonin niveauer. Manglen på dette hormon, der regulerer søvncyklussen kaldet circadianrytmen, kan være linket, der forbinder blåt lys med kræft, selv om forskningen er på et tidligt stadium.
Hvis det kan bevises, at blå bølgelængder er dødelige for mennesker, skal en miljøsucces genoptages. Lysstofrør og LED-lys kan være mere energieffektive, men de producerer mere blåt lys end nogen anden.
8 første fluorescerende frøer
I 2017 tog argentinske forskere en almindelig frø hjem. Polka-dot tree frøen er for det meste grøn med røde pletter og hidtil intet at tage champagne ud af køleskabet for. Ting ændrede sig, da amfibien blev forberedt til test, hvoraf nogle krævede, at dets væv blev undersøgt under UV-lys.
Til alles overraskelse, det øjeblik, som UV skinnede på skabningen, lyste hele frøen op. Den blågrønne fluorescens gør det ikke kun den første glødende frø, men også den første fluorescerende amfibie i verden.
Dette er ret en præstation, fordi noget glødende i landdyr er utrolig sjældent. Frøens udstråling kommer fra forbindelser, der hedder hyloiner. Fordelene ved, at hyloiner tilbyder denne art, er dovne, men de kan have noget at gøre med polka-dot frøer, der behøver at se hinanden om natten. Den blågrønne glød er synlig for frøerne og gør dem også lysere under skumringen og fuldmånen.
7 glødende tidevand
Nogle gange forårsager mærkelige planter kystlinjer til at lyse op med uhyggelige lysstreger om natten. Senest i 2018 optrådte spøgelsesblå linjer i en spektakulær skærm fra det sydlige Californien, når miles af kystlinjen lyste op.
De ansvarlige alger kaldes dinoflagellater, og de er planter, der er i stand til at svømme. I løbet af dagen, deres tunge tal skyen vandet rødt. En sådan usædvanlig blomst i deres befolkning er populært kendt som en "rødvande".
Tidligere tiltrak nogle røde tidevand den forkerte slags opmærksomhed, fordi de kan gøre fisk og skaldyr giftig til konsum. Men om natten forårsager dinoflagellater en anden verdensk skønhed, der nu bringer turister til stranden om natten.
På kemisk niveau har hver plante et protein og et enzym. Enhver forstyrrelse, som en bølge eller forbipasserende væsen, blander de to og får algerne til at blive bioluminescerende.
Denne reaktion er ikke helt forstået, men det er sandsynligvis en defensiv foranstaltning. Det kan eksistere at blinke zooplankton, dinoflagellaternes vigtigste rovdyr, til indsendelse eller glød for at tiltrække fisk, der byder på planktonet.
6 blomster har blå haloer
Blomstergener kæmper for at lave kronblade, der er blå, hvilket er præcis den farve, som blomstrende planter vil have mere end noget. Grunden? Bier er tiltrukket af blå, og blomster har brug for de summende insekter for at fuldføre deres befrugtningscyklus.
I 2017 opdagede forskerne, hvordan planter konstruerede en ny måde at lokke bier på. De der ikke kunne producere blå blomster udviklede kronblade med nanostrukturer, der kunne blæse blåt i sollys.
Disse haloer er som neon tegn på bier. De små reflekterende skalaer viste sig at være en udbredt taktik og blev fundet i alle større grupper af blomstrende arter, som er afhængige af insektbestøvning, herunder nogle træer.
Selvom den generelle nuance var blå, producerede nogle planter også en ultraviolet spredningsvirkning. Det forbedrer biernes evne til at lokalisere blå. Haloerne viste sig at være en stærkere attraktion end den virkelige ting. Under forsøgene ignorerede humle de faktiske farver af blomster og gik lige efter dem med en blå fluorescens.
5 Glødende koraller løst
Forskere fandt ud af for lang tid siden, hvorfor lavvandede koraller glød. Deres grønne lys virker som en solcreme mod solstråling. Men forskere kunne ikke forstå, hvorfor solbeskyttede koraller fra dybhavet også udsender fluorescerende lys.
I 2017 svarede svaret. Deep corals glød ikke for at undgå lys, men for at få mere. På sådanne dybder er det livsgivende lys ikke rigeligt. For at overleve skal korallerne absorbere så meget som muligt. Det blå lys i bunden af havet er imidlertid ikke tilstrækkeligt til at give koraller den energi, de har brug for.
Imponerende bruger koralerne rød fluorescens til at blande det blå til orange-rødt lys. Sidstnævnte giver bedre fødevareproduktion gennem fotosyntese.
Denne opdagelse kan være spændende for forskere, men ikke for miljøforkæmpere. Den globale opvarmning forårsager masseblegning af overfladiske koraller, og et stort håb var, at nogle arter kunne overføre til dybere farvande. Som overfladiske koraller lyser grønt, kan de ikke tilpasse sig dybere vand, hvor overlevelse kræver rød fluorescens.
4 Når havfugle skinner
I 2018 havde biologer en død atlantisk puffin på deres hænder. Som en eftertanke besluttede de at se den under UV-lys. Tanken var at afprøve enhver glød, fordi krusetillæg, en art, der er relateret til lundefugle, har fluorescerende næb.
Under normalt lys er lundene næppe genkendelige. De er dekoreret med farver, der sandsynligvis vil have det modsatte køn. Selvom puffins har en glødende fætter, var det stadig uventet, da cere og lamellaen, to kamme på den døde prøves næse, fluoresceres under UV-lampen.
Forskere er ikke sikre på, hvorfor lundefugter lyser, men det kan have noget at gøre med deres evne til at se UV-spektret. Selv om dagtimerne mærker puffins hinandens glødende højder. Flere mysterier omfatter, hvordan det ser ud til dem, og hvordan de er i stand til fluorescens i første omgang.
Da kun én død fugl blev testet, må forskere stadig udelukke muligheden for, at gløden på en eller anden måde var forårsaget af nedbrydning.
3 Mitochondria's Strange Heat
I de senere år har forskere skabt temperaturfølsomme farvestoffer kaldet "fluorescerende termometre." Disse farvestoffer klamrer sig til specifikke mål indeni celler, hvilket gjorde dem perfekte til et eksperiment designet til at bestemme mitokondriernes varme. Disse små strukturer inde i celler konverterer ilt og næringsstoffer til energi. Denne proces genererer også varme.
I 2017 brugte forskere et gul fluorescerende farvestof, der dimmer, når varme intensiveres. Når det er injiceret i celler, kan det medvirke til at beregne temperaturen. Tidligere blev det antaget, at mitokondrier fungerede ved normal kropstemperatur, hvilket gennemsnit er 37 grader Celsius (98,6 ° F). Testene viste, at mitokondrier opererer ved en brændende 50 grader Celsius (122 ° F).
Hvis en person nogensinde udviklede denne form for fuldkropstemperatur, ville det være en livstruende feber. Heldigvis kommer posten til den varmeste kropstemperatur ikke tæt på mitokondrierens ild. Hvis denne mærkelige varme kan forstås bedre, kan mange gamle forestillinger om cellefunktion - især temperaturrelaterede - falde væk.
2 fotosyntese fra rummet
I 2017 udviklede australske forskere og NASA en ny måde at overvåge klimaændringer på. De tog betagende billeder fra rummet, der viste plantefluorescens. Den nye teknik kunne påvise solinduseret chlorofylfluorescens, som produceres under fotosyntese i blade.
For at gøre sukkerarter fra fotosyntese absorberer planter kuldioxid. Forståelse af denne cyklus på globalt plan er afgørende for at holde sig på toppen af planetens klima- og kulstofcyklusdynamik.
For at begynde at teste ideen brugte forskere satellitovervågning for at snap billeder af glødende klorofyl. Niveauerne blev målt og sammenlignet for nøjagtighed mod jordobservationer om fotosyntese. Resultaterne viste, at rumsnapsene leverede nøjagtige oplysninger på tværs af forskellige vegetationer, regioner og tid.
Den innovative teknologi handler ikke kun om at følge nye plantevækst og klimaændringer. De fluorescerende fotos kan også hjælpe os til bedre at forstå Jordens økosystem og kulstofstrømme samt jordforvaltning og bevarelse af biodiversitet.
1 Første billede af en hukommelse
Under de seneste undersøgelser af, hvordan minder er lavet, valgte forskerne at stikke rundt i en sluges hjerneceller. Neuronerne i havets gennemsøgning Aplysia californica gøre en god kamp for mennesker.
I lang tid mistænkte neuroscientists, at proteiner dannes ved hjerne synaps, når der skabes langsigtede minder. Indtil havet slug tilbød sin hjerne, denne teori blev aldrig bevist.
Under det nylige forsøg gav forskerne først cellerne det følsomme hormon serotonin, som hjælper med hukommelsesdannelse. Derefter blev et fluorescerende protein anvendt, oprindeligt grønt, men i stand til at blive rødt under UV-lys.
Prøven var så simpel som den var vellykket. Under ultraviolet lys så forskerne på, at proteiner blev røde og markerede deres positioner. Neuronerne blev derefter opfordret til at danne minder. Utroligt, mens det skete, voksede nye grønne proteiner mellem hjernecellerne. Dette gjorde det muligt at tage det første billede af en hukommelse, der blev dannet.
Udover at bevise teorien viste det sig, at kortsigtede minder ikke dannede nye proteiner. Den nøjagtige rolle, som proteinets tilstedeværelse (eller mangel deraf) spiller i forskellen mellem kortsigtede og langsigtede minder, forbliver et mysterium.