Πώς λάμπουν μερικά μανιτάρια στο σκοτάδι;
Τα μανιτάρια που λάμπουν στο σκοτάδι είναι αρκετά κοινά στη φύση. Ο τρόπος που δημιουργούν τις απόκοσμες πρασινοκίτρινες αποχρώσεις τους είναι μέσω μιας σειράς χημικών αντιδράσεων. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται βιοφωταύγεια.
Ως παιδιά, πολλοί από εμάς τοποθετούμε πλαστικά αστέρια που λάμπουν στο σκοτάδι στην οροφή του υπνοδωματίου μας. Μας αρέσει επίσης να δίνουμε ένα στρίψιμο σε κοσμικά αντικείμενα, όπως χρώματα και ρούχα, προσθέτοντας ένα στοιχείο λάμψης στο σκοτάδι. Ωστόσο, δεν είμαστε το είδος που σκέφτηκε να κάνει τα πράγματα να λάμπουν στο σκοτάδι. Η φύση το κάνει αυτό εδώ και πολύ καιρό με μια μεγάλη ποικιλία ζώων.
Το να συναντήσετε ένα μανιτάρι που λάμπει στο σκοτάδι μπορεί να φαίνεται σαν μια σκηνή από έναν κόσμο φαντασίας, αλλά στην πραγματικότητα, υπάρχουν αρκετά μανιτάρια που μπορούν να εκπέμπουν ορατό φως!
Μανιτάρι που λάμπει τη νύχτα (Φωτογραφία :Petar B photography/Shutterstock)
Αναφορές για βιοφωταύγεια μανιτάρια καταγράφηκαν για πρώτη φορά πριν από χιλιάδες χρόνια. Ο Αριστοτέλης περιέγραψε τη μυστηριώδη λάμψη σε ένα κομμάτι ξύλου που σαπίζει λόγω φωταυγούς μυκηλίου ως «κρύα φωτιά». Τον 17ο αιώνα, ένας Ολλανδός γιατρός παρατήρησε πώς οι Ινδονήσιοι ιθαγενείς χρησιμοποιούσαν ένα μανιτάρι με μπλε φως ως φακούς όταν ταξίδευαν τη νύχτα.
Στη Μικρονησία, οι ντόπιοι φορούν αυτά τα φωτεινά μανιτάρια ως στολίδια στο κεφάλι για τελετουργικούς χορούς. Θα το άλειφαν επίσης στα πρόσωπά τους για να τρομάξουν τους ανθρώπους. Σε άλλους πολιτισμούς, οι άνθρωποι θεωρούσαν τους λαμπερούς μύκητες κακό οιωνό και θα τους κατέστρεφαν (Πηγή)!
Τι είναι τα λαμπερά μανιτάρια;
Από τα πάνω από 100.000 γνωστά είδη μανιταριών, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει πάνω από 80 είδη μανιταριών φωταύγειας. Η συντριπτική πλειοψηφία αυτών των μανιταριών ανήκει στο Omphalotus, Armillaria ή Μυκήνα καταγωγή.
Αυτά τα μανιτάρια εκπέμπουν ένα πρασινωπό φως με μήκος κύματος 520-530 nm. Το φωταυγές τμήμα του μανιταριού περιλαμβάνει είτε το καρποφόρο σώμα (το κάλυμμα και τα βράγχια), τα νήματα των μυκηλίων ή και τα δύο. Για παράδειγμα, τόσο το καρποφόρο σώμα όσο και το μυκήλιο των μανιταριών από το Omphalatus και Μυκήνα τα γένη μπορούν να λάμπουν, ενώ μόνο το μυκήλιο των μανιταριών από το Armillaria Το γένος μπορεί να εκπέμπει φως.
Βιοφωταύγεια μανιτάρι Mycena chlorophos (Φωτογραφία :Wikimedia commons)
Θα πίστευε κανείς ότι αυτά τα μανιτάρια λάμπουν σε όλη τους τη ζωή, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Εκπέμπουν φως μόνο για μια ορισμένη περίοδο του κύκλου ζωής τους. Για το υπόλοιπο μέρος της ζωής του, το μανιτάρι δεν εκπέμπει καμία λάμψη.
Η λάμψη ενός νεότερου καρποφόρου σώματος και μυκηλίου είναι πιο φωτεινή από εκείνη ενός ώριμου καρποφόρου σώματος και μυκηλίου.
Γιατί λάμπουν;
Ο λόγος πίσω από τη λαμπερή φύση ορισμένων μανιταριών είναι η βιοφωταύγεια . Αυτό είναι ένα φαινόμενο όπου μια χημική αντίδραση προκαλεί έναν οργανισμό να παράγει και να εκπέμπει φως. Η ενέργεια που παράγεται κατά την αντίδραση μετατρέπεται σε φως.
Ζώα βιοφωταύγειας (Photo Credit :Shutterstock)
Οι πυγολαμπίδες, οι σκορπιοί και τα θαλάσσια ζώα όπως οι μέδουσες και η πεσκανδρίτσα παρουσιάζουν βιοφωταύγεια με παρόμοιο μηχανισμό.
Τι προκαλεί τη βιοφωταύγεια στα μανιτάρια;
Στα μανιτάρια, η αντίδραση βιοφωταύγειας εξαρτάται από το οξυγόνο. Περιλαμβάνει μια αντίδραση μεταξύ ενός μορίου λουσιφερίνης και του ενζύμου λουσιφεράση.
Λουσιφερίνη είναι ένας γενικός όρος για μια οργανική ένωση σε φωταυγείς οργανισμούς. Εκπέμπει φως με οξείδωση παρουσία του ενζύμου λουσιφεράση. Ο τύπος της λουσιφερίνης που εμπλέκεται στα βιοφωταύγεια μανιτάρια ήταν άγνωστος μέχρι πρόσφατα. Μια μελέτη ταυτοποίησε τη λουσιφερίνη ως 3-υδροξυϊσπιδίνη. Η ένωση βιοσυντίθεται με την οξείδωση ενός μυκητιακού μεταβολίτη που ονομάζεται Hispidin.
Η αντίδραση βιοφωταύγειας λαμβάνει χώρα σε δύο στάδια. Πρώτον, το μόριο της λουσιφερίνης αλληλεπιδρά με τα μόρια οξυγόνου και ΑΤΡ παρουσία του ενζύμου λουσιφεράση. Αυτό οδηγεί στον σχηματισμό ενός φωταυγούς μορίου που ονομάζεται οξυλουσιφερίνη, το οποίο είναι ένας συνδυασμός λουσιφερίνης και οξυγόνου.
Μονοπάτι βιοφωταύγειας μυκήτων
Η ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης διεγείρει τα ηλεκτρόνια στο μόριο της οξυλουσιφερίνης. Καθώς τα ηλεκτρόνια της οξυλουσιφερίνης επιστρέφουν στη βασική τους κατάσταση, το μόριο αρχίζει να αποσυντίθεται. Η ενέργεια απελευθερώνεται για να προκαλέσει εκπομπή φωτονίων και έτσι παράγει φως.
Οι περισσότερες πηγές φωτός, όπως οι λαμπτήρες, εκπέμπουν φως επειδή ζεσταίνονται πολύ. Τα μανιτάρια, από την άλλη, παράγουν φως χωρίς να θερμαίνονται, καθώς είναι απλώς προϊόν της χημικής αντίδρασης. Ως εκ τούτου, το φως που εκπέμπεται από τα βιοφωταύγεια μανιτάρια ονομάζεται «κρύο φως».
Ο ρόλος της βιοφωταύγειας στα μανιτάρια
Διάφορες θεωρίες προσπαθούν να εξηγήσουν τη λειτουργία της βιοφωταύγειας στα μανιτάρια. Ένα πείραμα που διεξήχθη από τον Σιβίνσκι δείχνει πώς τα αρθρόποδα όπως το Collembola και Δίπτερα έλκονται από μύκητες που εκπέμπουν φως. Αυτά τα σφάλματα μπορούν να βοηθήσουν στη διασπορά των σπορίων που αυξάνει την επιβίωση των μυκητιακών ειδών.
Έτσι, τα είδη μυκήτων που εκπέμπουν φως τη νύχτα έχουν ένα πλεονέκτημα έναντι των μη φωτεινών ειδών μανιταριών στην προσέλκυση εντόμων που διασκορπίζουν τα σπόρια. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα μανιτάρια κάτω από τον πυκνό θόλο ενός δάσους, όπου η διασπορά των σπορίων από τον άνεμο είναι σπάνια.Σε αντίθεση με ό,τι πιστεύουν κάποιοι, η λάμψη των μανιταριών δεν σημαίνει απαραίτητα κίνδυνο. Μερικά μανιτάρια που εκπέμπουν φως, όπως το Pleurotus japonicus, είναι δηλητηριώδη και Omphalotus olearius θεωρείται τοξικό παραισθησιογόνο. Ωστόσο, δεν είναι όλα τα φωτεινά μανιτάρια τοξικά και μη βρώσιμα. Το Panellus stipticus Το μανιτάρι λειτουργεί ως πικρό, όξινο καθαρτικό.
Pleurotus japonicus και μανιτάρι Omphalotus olearius (Φωτογραφία :Shutterstock &Wikimedia Commons)
Τα φωτεινά μυκήλια μπορεί επίσης να απωθούν αρνητικά φωτοτροπικά αρπακτικά (αρθρόποδα που απομακρύνονται από το φως) που βρίσκονται στο έδαφος. Αντίθετα, το φως απευθύνεται σε σαρκοφάγα που έλκονται προς το φως. Αυτά τα σαρκοφάγα μπορεί να τρώνε τα αρθρόποδα σε μύκητες και έτσι να περιορίσουν την παρουσία αρπακτικών.Μια άλλη υπόθεση υποδηλώνει ότι η βιοφωταύγεια δεν έχει καμία οικολογική λειτουργία σε ένα μανιτάρι. Μάλλον, είναι απλώς το υποπροϊόν κάποιας άλλης βιοχημικής αντίδρασης. Τα περισσότερα μανιτάρια σε αποσύνθεση ξύλου παρουσιάζουν ορατή φωταύγεια και μπορούν να αφομοιώσουν τη λιγνίνη. Αυτό είναι ένα σύνθετο πολυμερές που παρέχει ακαμψία στο φυτικό κυτταρικό τοίχωμα δεσμεύοντας το δίκτυο κυτταρίνης στο φυτό. Υπάρχει μια σχέση μεταξύ βιοφωταύγειας και αποικοδόμησης λιγνίνης. Η αντίδραση βιοφωταύγειας μυκήτων αποτοξινώνει τα υπεροξείδια που απελευθερώνονται κατά την πέψη της λιγνίνης, σε μια διαδικασία γνωστή ως λιγνινόλυση.
