La bioluminescenza è un fenomeno affascinante grazie al quale gli esseri viventi sono in grado di produrre la propria luce. Questa capacità è diffusa in vari gruppi animali, tra i quali ha avuto origini indipendenti. Dagli squali alle meduse ai vermi, molti si illuminano al buio. In questo spazio ci occuperemo di quest'ultimo.
Dovrebbe essere chiarito che il termine 'verme' è informale e manca di rigore biologico. Al suo interno includiamo anellidi, nematodi, larve di insetti e altri organismi non imparentati tra loro, purché abbiano un corpo morbido, allungato e con zampe diminuite o assenti.
Poiché questi animali possono essere simili tra loro e condividere la capacità di produrre luce, in questo articolo li affronteremo insieme, indipendentemente dalle loro relazioni evolutive. Se vuoi saperne di più su di loro, continua a leggere.
1. Verme chiaro della Nuova Zelanda (Arachnocampa luminosa)
Il primo dei vermi fosforescenti è Aracnocampa luminoso. Questo organismo è una larva di un moscerino fungino, piccoli insetti ditteri originari della Nuova Zelanda. Nella sua fase larvale, Aracnocampa luminosaè un verme fine e allungato, che può raggiungere circa 3 o 4 centimetri.
Durante questo periodo, le larve vagano per le buie e umide caverne in cui vivono, alla ricerca di un luogo adatto per costruire le loro reti. Questi consistono in una serie di file appese al soffitto, piene di goccioline appiccicose dall'aspetto cristallino.
La larva vive in questa struttura ed emette luce bluastra attraverso il suo addome.. La luce attira nella grotta il resto degli artropodi che, com'è caratteristico, cercano di avvicinarsi ad essa. Tuttavia, gli artropodi non vedono la rete appiccicosa del verme e rimangono intrappolati. Dopodiché, il verme deve solo raccoglierli e divorarli.
Sebbene questi invertebrati non siano imparentati con le lucciole, i più famosi insetti luminosi condividono lo stesso meccanismo di produzione della luce, attraverso la luciferina e la luciferasi. Ciò significa che le stesse reazioni chimiche si sono evolute più volte indipendentemente.
2. Verme ferroviario (Phrixothrix hirtus)
Ancora una volta, questi vermi sono in realtà larve di insetti. In questo caso non sono ditteri, ma coleotteri (coleotteri) della famiglia Phengodidae. I vermi ferroviari sono eccezionali perché possono produrre 2 diversi tipi di luce. Da una parte, generano una luce rossa attraverso la testa, qualcosa di unico tra i coleotteri.
Dall'altro hanno 2 file di punti luminosi, che corrono lungo i fianchi dell'animale. Nel Phrixothrix hirtus produrre luce gialla, mentre in Phrixothrix viviani emettono colori verdi. Nessun altro scarabeo al mondo è in grado di produrre questa varietà di colori.
Uno studio recente indica che questi vermi fosforescenti producono questi colori molto diversi grazie a modifiche nelle loro luciferasi. Questi sono enzimi che sono parte integrante del sistema di produzione della luce.
3. Verme leggero delle Bermuda (Odontosyllis enopla)
Questi invertebrati non hanno nulla a che fare con i precedenti. Sono invece policheti, un gruppo di anellidi con una coppia di appendici su ciascuno dei numerosi segmenti corporei. Le lucciole delle Bermuda famose per i loro rituali riproduttivi, tanto bella quanto affascinante, in cui la bioluminescenza gioca un ruolo cruciale.
Coordinandosi con i cicli della luna, il Odontosyllis subiscono modificazioni fisiologiche, anatomiche e comportamentali. Questi animali trasformano le loro appendici per nuotare meglio, ipertrofizzano i loro 4 occhi e modificano i loro organi escretori (nefridi) per immagazzinare i gameti.
Tra 3 e 5 giorni dopo la luna piena, 55 minuti dopo il tramonto, le femmine lasciano il loro habitat sui fondali. Questi nuotano in massa in superficie, dove adottano un percorso circolare e iniziano a rilasciare i loro gameti, insieme a una sostanza mucosa che emette luce blu-verde.
Vedendolo, i maschi nuotano vigorosamente verso di loro, mentre emettono brevi lampi di luce intermittente. Quando li raggiungono, iniziano a rilasciare i propri gameti, purché avvenga la fecondazione esterna. Questo processo richiede circa 10-20 minuti ed è molto regolare e prevedibile. Dopo di lui, i policheti tornano sul fondo del mare e riacquistano normalmente le loro vite precedenti.
4. Verme bombardiere verde (Swima bombiviridis)
Quest'ultimo esempio è molto interessante, in quanto mostra un diverso utilizzo della bioluminescenza. Il polichete Swima bombiviridisOltre ad alcuni dei suoi congeneri, ha strutture sferiche vicino alla sua testa. Queste formazioni sono simili a semplici palloncini - pieni di liquido - e sembrano provenire da branchie modificate.
Queste strutture non servono per cacciare o riprodursi, ma come difesa. Di fronte a una minaccia, i vermi sono in grado di separare le sfere del loro corpo, che a volte vengono chiamate "bombe". Rilasciandoli, le bombe esplodono in un lampo di luce intensa, che dura qualche secondo e si spegne.
Ciò consente ai vermi di sfuggire ai predatori con l'aiuto delle loro grandi appendici simili a pale. Quando le pompe si esauriscono, i vermi possono risvilupparle in poco tempo.
La bioluminescenza è un fenomeno molto sorprendente. Il suo studio è affascinante e permette di scoprire molecole con incredibili utilizzi in biomedicina. Questi piccoli vermi luminosi potrebbero salvare vite umane, con un piccolo aiuto dalla scienza moderna.