457

) بأعمــال ترتبــط بالظاهرة في 1929 أواخر القرن التاســع عشر. وقد درس (حشــرة) Wireworm الدودة الســلكية والرخويــات البحرية ذوات الصدفتين. وقد دحض الفكرة القديمة التي تقول أن الظاهرة جاءت من الفسفور، وأظهر أن العملية كانت مرتبطة بأكسدة مركب محدد luciferin اطلق عليه اسم حامل الضوء بواسطة إنزيم. وقد أرسل لهارفي رخويات محفوظة في السكر. وأصبح الأخير مهتماً بالظاهــرة نتيجة لزيارة جنوب المحيط الهادئ واليابان ومراقبة الكائنات الحية الفســفورية هناك. درس هــذه الظاهرة لســنوات عديدة يهــدف بحثه إلى إثبات أن المركــب حامل الضوء والإنزيمات التي تعمل عليــه لإنتاج الضوء، كانت قابلة للتبادل بين الأنواع، مما يدل على أن جميع الكائنات الحية المضيئة حيوياً كان لها سلف مشترك. إنتاج الإضاءة الحيوية يحدث إنتاج وإنبعاث ضوء من قبل كائن حي ما نتيجة لتفاعل كيميائي ينتج من تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ضوئية حيث يتحــول مركب حامل الضوء بعد اتحاده Oxyluciferin مع الأكسجين لتكون مركب البلوري المضيئ، يحدث التفاعل إنزيم مؤكسد حامل الضوء يرتبط بمصدر الطاقة . يظل مرتبطاً به ATP فــي الخلايا الحية حتى تأتي إشارة من الخلايا المتخصصة لانبعاث الضوء الحيوي فينفصل الإنزيم عن مركب الطاقة، أو مصدر الطاقة ليقوم الإنزيم بتحفيز تحــول المركب للاتحاد بالأكسجين يتأكسد لتكوين المركب البلوري المضيئ . وهنــاك طريقتان يمكــن للحيوانات من خلالهما إنتاج هــذا الضوء، إما امتلاك الوسائل الحيوية المناسبة لصنعة بأنفسها، أو من خلال استضافة البكتيريا المتوهجة حيوياً التي تعمل مع الحيوان على إنتاج عرض الأضــواء الوامضة، وقد تكون هذه البكتيريا المتوهجة حرة، أو متطفلة، فتتعلق بالمضيف وتجعله يتوهج دون قصد. والكائنات الحية المتوهجة التي لا تعتمد على البكتيريا المضيئة تنتج ضوؤها الخاص خلال تفاعلات كيميائية. وكثيراً ما تحتوي الحيوانات على أعضاء متخصصة تسمى حاملات الضوء إذ تتفاعل الجزيئات العضوية مع Luciferin المعروفــة بحاملة الضوء الأكسجين لإنتاج فوتونات ذات ضوء مرئي، يمكن تحقيق هذه التفاعلات بواسطة عدة عوامل بما في ذلك العوامل الكيميائية أو العصبية، أو الميكانيكية. وكما لاحظنا وذكرنا في بعض الحيوانات، يكون مصدر الضوء بكتيريا، وتنتجه كائنات ، وفي Vibrio تكافلية مثل بكتيريا الضمة حالات أخرى، يكون الضوء ذاتي المصدر، تنتجه الحيوانات ذاتياً وبشكل عام، ويشمل التفاعل الكيميائــي الرئيس في الإضاءة بعض الجزيئات التي ينبعث منها الضوء بالإضافة إلى الإنزيم، يطلق عليه عموماً Lu� م حاملة الضوء و انزيم مؤكسد � اسـ ونظراً لأن هذه الأسماء عامة، ciferase فغالباً ما تميز فيما بينها مكن خلال تضمين الأنواع، أو المجموعة، بمعنى آخر حامل ضوء اليراعة. في جميع الحالات المميزة، يحفز الإنزيم عملية الأكسدة. وفي بعض الأنواع يحتاج الإنزيم إلى عوامل - المكونات: بشكل عام من أجل حدوث تفاعلات التوهج الحيوي يحتاج 1 الكائــن إلــى جزيء مكن المركــب الحامل للضوء، وهــو الإنزيم (العامل الحفاز الذي يعزز التفاعل) والأكسجين من أجل المركب الحامل للضوء. - عامل حفاز: العامل الحفاز هو مادة تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي، 2 ، ، هذا هو المصطلح العام Luciferase في هذه الحالة يدعى العامل الحفاز لوصف الإنزيم الذي يساعد على حدوث تفاعل باعث للضوء. - حدوث التأكســد: يوفر العمال المحفز طريقة لإندماج المركب الحامل 3 تسلسل التفاعل الكيميائي يتواجد بعض أنواع الحشرات التي تتمتع بقدرة كبيرة على إصدار الضوء سيراج الليل مرافقة أخرى، مثل أيونات الكالسيوم، أو المغنزيوم، وأحياناً يتطلب أيضاً جزيء الذي يختزن الطاقة. ATP مركب الطاقة والإضاءة الحيوية ليست الطريقة الوحيدة التي تستخدمها المملكة الحيوانية للتوهج في الظلام، فالعديد من الحيوانات تلمع من خلال التوهج، فيمتص الضوء ثم يبث بطول موجي مختلف، فمثلا تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية تظهر العقارب كمصابيح النيــون ذات اللــون الفيــروزي، وكذلك فالأنواع مختلفة من الشعاب المرجانية، وقناديل البحر والقشريات خصائص تألقية، وكذلك الأنقليس الياباني وهو من الفقاريات الوحيدة المعروف امتلاكها لهذه الصفة، إضافــة إلى ذلك يمكــن للحيوانات أيضاً اســتخدام الوميض الفسفوري الذي يشبه التوهج كيميائيا، ولكن الضوء يمتص فتظل الحيوانات متوهجة بعد إزالة مصدر الضوء “على عكس التوهج”. يبدي العديد من البحرية مزيجاً من الأساليب الثلاثة للإضاءة، لكن الوميض الفسفوري غالباً ما يكون ضعيفاً جدا بحيث لا يمكن رؤيتــه بالعين المجــردة أو تطغى عليه الطريقتان الأخيرتان،، والأكثر سطوعاً للإضــاءة الطبيعية، وفــي المحيط كثيراً ما يتضمن عرض الألوان المتوج ألواناً تشــبه مصابيح النيــون بدرجات اللونين الأزرق والأخضر. ويحدث هذا لأن هذه هي الأطوال الموجية التي تنتقل إلى أبعد مــدى في الأعماق، مما يضكمن ملاءمة أضواء الكائن للغرض المنشود، ولكن تلك الألوان مصممة أيضاً لوظائفها الخاصة، وتستخدم الحيوانات قدراتها على التوهج في الظلام عادة للدفاع أو لإبعاد المفترسات أو لإبهار المهاجمين، وتساعد الأضواء على جذب كل من الفريسة والزوج، كما توفر ستار للتمويه، ويمكن أيضاً أن تساعد في جذب الشريك وغير ذلك. انتشار الظاهرة تنتشر هذه الظاهرة بين أنواع متعددة من الكائنات الحية مثل: الحشرات، والأسماك، والفطريــات، والبكتيريا، والطلائعيات، والرخويات،والقشريات،والديدان، والرأس قدميات، وشوكيات الجلد، وترجح التقديرات من الكائنات الحية المتنوعة 90% أن نحو التي تعيش في أعماق المحيطات السحيقة تستخدم الضوء البارد. وهنــاك العديد من الأمثلــة الحية عليها، وفيما يلي عدد منها: الحبار قصير الذيل Bobtail Squid يســتخدم الحبار البكتيريا المضيئة حيوياً لامــداده بتمويه مضيئ، وللحيوان علاقة منفعه متبادلة مع تلك البكتيريا الذي لا يزيد طوله عن بضعة سنتيمترات، ويظهر في المياه الســاحلية للمسط الهادئ، ويمارس توهــج البكتيريا باللون الأزرق المخضر للتمويه في عمود الماء لمحاكاة ضوء القمر الساقط من الأعلى، وهو ما يعرف بالإضاءة المضــادة، ويمد الحبار البكتيريا بمحلول سكري تتغذى به، وفي كل صباح يتخلى مــن البكتيريا الخاصة 95% الحبــار عن بالإضاءة، مما يضمن توقفها عن الإضاءة أثناء راحته، وحينما يحل المســاء مجدداً تكون البكتيريا قد تنامت مجدداً فتبلغ تركيزا كبيرا بما يكفي لبدء التوهج ثانية. Jelly Fish قنديل البحر تســتخدم بعض أنــواع القناديل البحرية ومضات من الضوء لتخويف المفترسات المحتملة. للضوء بســهولة أكبر. يؤكســد الأكســجين المركب عن طريق إضافة جزيئات الأكسجين إليه. - ينتج الضوء: عندما يتفاعل المركب مع الأكسجين تنطلق فوتونات 4 الضوء، وعندما يحدث هذا التفاعل بشــكل جماعي في العضو الحامل للضوء في كائن حي ما ينتج أنماطاً مذهلة من الضوء. - النواتج الثانوية للتفاعل: ينتج من تفاعل التوهج الحيوي منتجات 5 ، ومركب بلوري وهوالاســم الجديد CO2 ثانوية ثاني أكســيد الكربون ■ لجزيء حامل الضوء المؤكسد الحبار حيوانات “تتوهج ليلاً” 22 23 2023 ) - يونيو 457 العدد ( الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة 2023 ) - يونيو 457 العدد ( عالم الحيوان