Войти
Летающие и светящиеся светлячки, Photinus pyralis 
Самка светлячка, Lampyris noctiluca 
Самец и самка вида Lampyris noctiluca спариваются. Самка этого вида является личинкой и не имеет крыльев, в отличие от самца. 
Play media Видео биолюминесцентного жука Elateroidea Биолюминесценция - это продукция и излучение света живым организмом. Это форма хемилюминесценции. Биолюминесценция широко распространена среди морских позвоночных и беспозвоночных, а также у некоторых грибов, микроорганизмов, включая некоторые биолюминесцентные бактерии, и наземных членистоногих, таких как как светлячки. У некоторых животных свет является бактериогенным и продуцируется симбиотическими бактериями, такими как бактерии из рода Vibrio ; в других он является аутогенным, вырабатывается самими животными.
В общей основной химической реакции в биолюминесценции включает светоизлучающую молекулу и фермент, обычно называемый люциферином и люциферазой соответственно. Люциферины и люциферазы часто различают по виду или группе, например люциферин светлячка. Во всех описанных случаях фермент катализирует окисление люциферина.
У некоторых видов люцифераза требует других кофакторов, таких как кальция или ионы магния, а иногда также молекулы, несущие энергию аденозинтосфрифат (АТФ). В эволюции люциферины мало различаются: один, в частности, целентеразин, обнаружен у 11 различных животных типа, хотя в некоторых из них животные воспринимают его через их диета. И наоборот, люциферазы сильно различаются у разных биологических видов, что свидетельствует о том, чтоолюминесценция представляет собой более 40 раз за эволюционную историю.
И Аристотель, и Плиний Старший регистрирули, что влажная древесина иногда светится. Много веков спустя Роберт Бойль показал, что в этом процессе участвует кислород, как в древесине, так и в светлячках. Только в конце девятнадцатого века биолюминесценция была исследована должным образом. Это явление широко распространено среди групп животных, особенно в морской среде. На суше он встречается у грибов, бактерий и некоторых групп беспозвоночных, включая насекомых.
. Использование биолюминесценции включает животные противосветление, камуфляж, мимикрию. других животных, например для приманки добычи, и передача сигналов другим особям того же вида, например, для привлечения партнеров. В лаборатории системы на основе люциферазы используются в генной инженерии и биомедицинских исследований. Исследователи также изучают возможность использования биолюминесцентных систем для уличного и декоративного освещения, и была создана биолюминесцентная установка.
До разработки предохранительной лампы для использования в угольных шахтах использовались сушеные рыбные шкуры в Великобритании и Европе как слабый источник света. Этот экспериментальный вид освещения позволил избежать необходимости использования свечей, что могло привести к искровым взрывам рудничной лампы. Еще одним безопасным источником освещения в шахтах были бутылки со светлячками. В 1920 году американский зоолог Э. Ньютон Харви опубликовал монографию «Природа света животных», в которой резюмируются ранние работы по биолюминесценции. Харви отмечает, что Аристотель регистрирует свет, производимый мертвой рыбой и плотью, и что и Аристотель, и Плиний Старший (в его Естественной истории ) упоминают свет от влажного дерево.. Он также отмечает, что Роберт Бойл экспериментировал с этими источниками света и показал, что и они, и светлячок требуют воздуха для получения света. Харви отмечает, что в 1753 г. Дж. Бейкер определил жгутик Noctiluca «как светящееся животное», «видимое невооруженным глазом», а в 1854 г. Иоганн Флориан Хеллер (1813–1871) идентифицировал пряди (гифы ) грибов как источник света в мертвой древесине.
Таки в своем посмертном «Повествовании об экспедиции в Заир 1818 года» описал ловлю животных, ответственных за люминесценцию.. Он регистрирует пеллюцидов, ракообразных (он приписывает он молочную белизну воды) и раковые образования (креветки и крабы). Под микроскопом он описал «свойство свечения» мозга, напоминающее «блестящий аметист размером с большую булавочную головку».
Чарльз Дарвин заметил биолюминесценцию в море, описав это в своей книге. Журнал:
Во время плавания в этих широтах одной очень темной ночью море представляло изумительное и прекраснейшее зрелище. Дул свежий ветерок, и каждая часть поверхности, которая днем казалась пеной, теперь светилась бледным светом. Судно прогнало перед носом две волны жидкого фосфора, вслед за ним последовал молочный поезд. Насколько хватал глаз, гребень каждой волны был ярким, и небо над горизонтом, в отраженном свете этого багрового пламени, не было таким уж темным, как над остальным небом.
Также Дарвин наблюдал светящуюся «медузу из рода Дианы» и заметил, что «когда волны вспыхивают ярко-зелеными искрами, полагаю, что это в основном из-за мельчайших ракообразных». Дэниел Поли комментирует, что Дарвину «повезло с», предположил, что причиной этого, вероятно, было нарушенное электрическое состояние атмосферы, что очень многие другие пелагические животные, когда они были живы »фосфоресцируют". большинством своих догадок, но не здесь », отмечая, что биохимия была слишком мало известна, и что сложная эволюция задействованных морских животных« была слишком сложна для комфорта ».
Осаму Шимомура выделил фотопротеин экворин и его кофактор коэлентеразин из кристаллического желе Aequorea victoria в 1961 году. Биолюминесценция привлекли внимание ВМС США в холодной войне, поскольку подводные лодки в некоторых водах могут создавать достаточно яркий след, чтобы их можно было создать; немецкая подводная лодка была потоплена во время Первой мировой войны и была обнаружена таким образом. был заинтересован в том, чтобы предсказать, когда такое обнаружение станет возможным, и, следовательно, направить свои собственные подводные лодки, чтобы избежать обнаружения.
Среди анекдотов о навигации с помощью биолюминесценции есть один, рассказанный астронавтом Аполлона 13 Джим Ловелл, который, будучи пилотом военно-морской флота, вернулся на свой авианосец USS Shangri-La, когда его навигационные системы вышли из строя. Выключив свет в своей каюте, он увидел светящийся след от корабля и смог долететь до него и благополучно приземлиться. французский фармаколог Рафаэль Дюбуа нес работа по биолюминесценции в конце девятнадцатого века. Он изучал жуков-щелкунов (Pyrophorus) и морских двустворчатых моллюсков Pholas dactylus. Этот процесс, связанный с окислением определенного соединения, который он назвал люциферином, ферментом , опровергает идею о том, что биолюминесценция происходит от фосфора, и этот процесс вызывает окисление определенного соединения. Он послал Харви сифоны из консервированного в сахаре моллюска. Харви заинтересовался биолюминесценцией в результате посещения южной части Тихого океана и Японии и наблюдения там за фосфоресцирующими организмами. Он изучал это явление много лет. Его исследование было направлено на то, чтобы проверить, что люциферин и ферменты, которые воздействуют на него, производя свет, взаимозаменяемы между видами, форма, что все биолюминесцентные организмы имели общие предка. Однако он обнаружил, что эта гипотеза ошибочна, поскольку у разных организмов существуют различия в составе их светопродуцирующих белков. Следующие 30 лет он провел, очищая и изучая компоненты, но молодой японский химик Осаму Шимомура первым получил кристаллический люциферин. Он использовал морское светлячка Vargula hilgendorfii, но прошло еще десять лет, прежде чем он обнаружил химическую структуру и опубликовал свою статью 1957 года Кристаллический ципридина люциферин. Шимомура, Мартин Чалфи и Роджер Ю. Цзянь получил Нобелевскую премию по химии
Харви написал подробный исторический отчет обо всех формах люминесценции в 1957 году. Недавно была опубликована обновленная книга по биолюминесценции, охватывающая также двадцатый и начало двадцать первого века.
В 2016 году глубоководные биолюминесцентные кораллы были впервые запечатлены в цветном HD-видео.
E. Н. Харви (1932) был одним из первых, кто предположил, как могла биолюминесценция. В этой ранней статье он предположил, что эта протобиолюминесценция могла вызвать нервную систему, которая содержит флуоресцентные группы. С тех пор эта гипотеза была опровергнута, но она вызвала значительный интерес к истокам этого явления. Сегодня преобладают две гипотезы (обе касаются морских биолюминесценции), выдвинутые Селигером (1993) и Rees et al. (1998).
Теория Селигера определяет ферменты люциферазы как катализатор эволюции биолюминесцентных систем. Это предполагает, что первоначальная цель люцифераз заключалась в создании оксигеназ со смешанными функциями. По мере того, как ранние предки многих видов перемещались в более глубокие и темные воды, естественный отбор способствовал развитию повышенной чувствительности глаз и усилению визуальных сигналов. Если бы отбор благоприятствовал мутации фермента оксеназы, необходимые для разрушения молекул пигмента (молекулы, связанные с пятнами, используемыми для привлечения партнера или отвлечения хищника), это могло бы в конечном итоге привести к внешнему свечению в тканях.
Рис и др. (1998) использует данные, полученные из морского люциферина, чтобы предположить, что отбор, действующий на люциферины, направленного на защиту океанических организмов от вредных активных форм кислорода (ROS) (например, H 2O2и O 2). Функциональный сдвиг от антиоксидантной к биолюминесценции, вероятно, произошел, когда сила отбора для антиоксидантной защиты снизилась по мере, как ранние виды перемещались дальше по толщине воды. На большей глубине воздействия АФК значительно ниже, как и эндогенное производство АФК метаболизма.
Хотя поначалу популярная теория Селигера была подвергнута сомнению, особенно в отношении биохимических и генетических данных, которые исследует Рис. Однако остается ясным то, что биолюминесценция развивалась независимо по крайней мере 40 раз. Биолюминесценция у рыб началась, по крайней мере, к меловому периоду. Известно, что около 1500 видов рыб являются биолюминесцентными; способность развивалась независимо как минимум 27 раз. Из них 17 связаны с поглощением биолюминесцентных бактерий из окружающей воды, в то время, как в результате другого естественного происхождения возник в результате химического синтеза. Эти рыбы удивительно разнообразными в глубинах океана и управляют своим светом с помощью своей нервной системы, используя его не только для того, чтобы заманить добычу или укрыться от хищников, но и для общения.
Все биолюминесцентные организмы имеют внутри обычно реакцию люциферина и кислорода, катализируется люциферазой с образованием света. МакЭлрой и Селигер в 1962 году предположили, что биолюминесцентная реакция развивалась для детоксикации кислорода параллельно с фотосинтезом. Сегодня биолюминесценция имеет другие цели.
Структура белка люциферазы светлячка Photinus pyralis. Фермент представляет собой гораздо более крупную молекулу, чем люциферин. Биолюминесценция - это форма хемилюминесценции, при которой световая энергия выделяется в результате реакции. В этой реакции участвует светоизлучающий пигмент люциферин и люцифераза, компонент фермента. Из-за разнообразия комбинаций люциферин / люцифераза в химическом механизме очень мало общего. Изучаемый в настоящее время системный объединяющим механизмом является роль молекулярного кислорода, который обеспечивает химическую энергию; часто происходит одновременное выделение диоксида углерода (CO 2). Например, реакция светлячка люциферин / люцифераза требует магния и АТФ и дает CO 2, аденозинмонофосфат (AMP) и пирофосфат (PP) как отходы. Могут потребоваться другие кофакторы, такие как кальций (Ca) для фотобелка экворина или ионы магния (Mg) и АТФ для люциферазы светлячков.. Обычно эту реакцию можно описать как:
![{\displaystyle {\ce {->[{\ text {Luciferase}}] [{\ text {другие кофакторы}}]}}}]( https: // wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7fc548f6e38ad4d0d3e96ade1fcfb5a2008d5376)
Оксилюциферин + световая энергия
Целентеразин среди многих филифери134, получателей 134>до позвоночные. Как и все люциферины, он окисляется, чтобы произвести свет. Вместо люциферазы медуза Aequorea victoria использует другой тип белка, называемого фотопротеином В данном случае конкретно эккорин. Когда добавляются ионы кальция, быстрый катализ создает короткую вспышку, в отличие от продолжительного свечения, производимого люциферазой. регенерируется из окисленного (оксилюциферина).), позволяя ему рекомбинировать с экворином для подготовки к вспышке. Фотобелки, таким образом, являются ферментами, но с необычной кинетикой реакции. В целом, поглощает зеленым флуоресцентным белком, который, в свою очередь, излучает зеленый свет в процессе, называемый резонансной передачей энергии.
в целом, биолюминесценция нагла более 40 раз в истории эволюции. В эволюции люциферины имеют тенденцию мало изменяться: в частности, один, коэлентеразин, является светоизлучающим пигментом для девяти типов (групп очень разных организмов), включая полицистин радиолярии, Cercozoa (Phaeodaria ), простейшие, гребневики, cnidaria в том числе медузы и кораллы, ракообразные, моллюски, стреловидные черви и позвоночные (рыба с луговыми плавниками ). Не все эти организмы синтезируют коелентеразин: некоторые из них получают его с пищей. И наоборот, ферменты люциферазы широко различаются и имеют тенденцию быть разными у каждого вида.
Воспроизвести медиа Огромное количество биолюминесцентных динофлагеллятов, создающих фосфоресценцию в виде ломающихся волн Биолюминесценция широко встречается среди животных, особенно в открытом море, в том числе рыб, медуз, гребневиков, ракообразных и головоногих моллюсков. моллюски; у некоторых грибов и бактерий ; и у различных наземных беспозвоночных, включая насекомых. Около 76% основных таксонов глубоководных животных излучают свет. В основном морское световое излучение находится в синем и зеленом световом спектре. Однако некоторые рыбы с отвисшей челюстью излучают красный и инфракрасный свет, а представители рода Tomopteris излучают желтый свет.
Наиболее часто встречающийся биолюминесцентный свет. Организмами могут быть динофлагелляты в поверхностных слоях моря, которые ответственны за сверкающую фосфоресценцию, иногда наблюдаемую ночью в неспокойной воде. По крайней мере 18 родов проявляют светимость. Другой эффект - это тысячи квадратных миль океана, которые сияют светом, производимым биолюминесцентными бактериями, известным как мареель или эффект молочного моря.
Неморская биолюминесценция широко распространена, два наиболее известных, относящихся к светлячкам и светлячкам. Другие беспозвоночные, включая насекомых личинок, кольчатых червей и паукообразных, обладают биолюминесцентными способностями. Некоторые формы биолюминесценции ярче (или существуют только) ночью, следуя циркадному ритму.
Mycena chlorophos, биолюминесцентный гриб Биолюминесценция выполняет несколько функций в разные таксоны. Стивен Хэддок и др. (2010) перечисляют в качестве более или менее определенных функций у морских организмов следующие: защитные функции испуга, противодействие освещению (маскировка), неверное направление (дымовая завеса), отвлекающие части тела, охранная сигнализация (облегчение наблюдения хищникам высшим хищникам) и предупреждение для отпугивания поселенцев; наступательные функции приманки, оглушения или сбивания с толку добычи, освещения добычи и привлечения / узнавания партнера. Исследователям гораздо легче обнаружить, что вид способен производить свет, чем анализировать химические механизмы или доказать, какую функцию выполняет свет. В некоторых случаях функция неизвестна, например, у видов трех семейств дождевых червей (Oligochaeta ), таких как Diplocardia longa, где целомическая жидкость излучает свет, когда животное движется. У названных организмов достаточно хорошо установлены следующие функции.
Принцип встречного освещения камуфляж у светлячковых кальмаров, Watasenia scintillans. Когда хищник видит снизу, биолюминесценция помогает сопоставить яркость и цвет кальмаров с поверхностью моря наверху. У многих глубоководных животных, включая несколько видов кальмаров, используется бактериальная биолюминесценция. для камуфляж с помощью встречного освещения, при котором животное соответствует верхнему свету окружающей среды, как видно снизу. У этих животных фоторецепторы управляют освещением в соответствии с яркостью фона. Эти световые органы обычно отделены от ткани, содержащей биолюминесцентные бактерии. Однако у одного вида, Euprymna scolopes, бактерии являются неотъемлемым компонентом светового органа животного.
A грибной комар из Новой Зеландии, Arachnocampa luminosa, обитает в пещерах, где нет хищников, и его личинки излучают голубовато-зеленый свет. Они мотают шелковые нити, которые светятся и привлекают летающих насекомых, и накручивают свои лески, когда добыча запутывается. Аналогичную функцию выполняет биолюминесценция личинок другого грибного комара из Северной Америки, обитающего на берегах ручья и под навесами. Orfelia fultoni плетет липкую паутину и излучает свет темно-синего цвета. Он имеет встроенные биологические часы и, дажекогда находится в полной темноте, включает и выключает свет в циркадном ритме.
Светлячки используют свет для привлечения товарищей. Две системы задействованы в зависимости от вида; в одном из них самки излучают свет своим брюшком, чтобы привлечь самцов; с другой стороны, летающие самцы излучают сигналы, на которые реагируют иногда сидячие самки. Жуки-щелкуны излучают оранжевый свет из живота во время полета и зеленый свет из грудной клетки, когда они потревожены или передвигаются по земле. Первый, вероятно, является сексуальным аттрактантом, но второй может быть защитным. Личинки щелкуна Pyrophorus nyctophanus обитают в поверхностных слоях термитников в Бразилии. Они освещают холмы, излучая яркое зеленоватое свечение, которое привлекает летающих насекомых.
В морской среде использование люминесценции для привлечения партнера в основном известно остракод, мелкие креветкообразные ракообразные, особенно из семейства Cyprididae. Феромоны вернуться к дистанции для связи на большом расстоянии, с биолюминесценцией, используемой на близком, чтобы вызвать партнера «домой». полихета червь, бермудский огненный червь создает краткую демонстрацию через несколько ночей после полнолуния, когда самка загорается, чтобы привлечь самцов.
Многие головоногие, включая по меньшей мере 70 родов из кальмаров, являются биолюминесцентными. Некоторые кальмары и мелкие ракообразные используют биолюминесцентные химические смеси или бактериальные взвеси так же, как многие кальмары используют чернила. Облако люминесцентного материала выбрасывается, отвлекая или отпугивая потенциального хищника, животное убегает в безопасное место. Глубоководный кальмар Octopoteuthis deletron может самотомировать части своих рук, которые светятся и продолжают подергаться и мигать, отвлекая хищника, пока животное убегает.
Динофлагелляты может использовать биолюминесценцию для защиты от хищников. Они светятся, когда обнаруживают, что возможно, самого хищника более уязвимым, привлекая внимание хищников с более высоких трофических уровней. Выпас веслоногих ракообразных высождает любые мигающие клетки фитопланктона без повреждений; если бы их съели, они заставили рачков светиться, привлекая хищников, так что биолюминесценция фитопланктона является защитной. Проблема сияния желудка решена (и объяснение подтверждено) у хищных глубоководных рыб: их желудки имеют черную подкладку, способную не пропускать свет от любой биолюминесцентной производительности, которые они проглотили, от привлечения более крупных хищников.
морской светлячок - это небольшое ракообразное, обитающее в отложениях. В состоянии покоя он излучает тусклое свечение, но когда его потревожить, он улетает, оставляя облако мерцающего синего света, сбивающее с толку хищника. Во время Второй мировой войны его собирали и сушили для использования японскими военными в качестве источника света во время тайных операций.
Личинки железнодорожных червей (Phrixothrix) парные световые органы на каждый сегмент тела, способный светиться зеленым светом; Считается, что они имеют защитную цель. У них также есть органы на голове, излучающие красный свет; они - единственные земные организмы, излучающие свет такого цвета.
Апосематизм - широко используемая функция биолюминесценции, обеспечивающая предупреждение о том, что рассматриваемое существо неприятно. Предполагается, что многие личинки светлячков светятся, чтобы отпугнуть хищников; Некоторые многоножки светятся с той же целью. Считается, что некоторые морские организмы излучают свет по той же причине. К ним крепкие звезды чешуйчатые черви, медузы и хрупкие звезды, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью установить функцию люминесценции. Такой механизм был бы особенно полезен для мягкотелых книдарий, если они могли сдерживать хищничество таким образом. limpet Latia neritoides - единственный известный пресноводный брюхоногий моллюск, излучающий свет. Он производит зеленоватую люминесцентную слизь, которая может иметь функцию защиты от хищников. Морская улитка Hinea brasiliana использует вспышки света, вероятно, для отпугивания хищников. Сине-зеленый свет излучается через полупрозрачную оболочку, которая работает как эффективный рассеиватель света.
Pyrosoma, колониальная оболочка ; каждый отдельный зооид в колонии мигает сине-зеленым светом. Связь в форме распознавания кворума играет роль в регуляции люминесценции у многих видов бактерий. Небольшие внеклеточно секретируемые молекулы стимулируют бактерии, когда плотность клеток, измеренная по секретируемых молекул, высока.
Пиросомы предоставить собой колониальные оболочники и каждую зооид имеет пару люминесцентных органов по обе стороны от входного сифона. Под воздействием света они включаются и выключаются, вызывая ритмичное мигание. Между зооидами нет нервных путей, но каждый реагирует на свет, производимый другими особями, и даже на свет от других близлежащих колоний. Связь посредством излучения света между зооидами обеспечивает координацию усилий колонии, например, при плавании, когда каждый зооид обеспечивает часть движущей силы.
Некоторые биолюминесцентные бактерии заражают нематод, паразитирующие на чешуекрылых. личинки. Когда эти гусеницы умирают, их светимость может привлечь хищников к мертвому насекомому, тем самым способствуя распространению как бактерий, так и нематод. Похожая причина может быть причиной многих видов грибов, излучающих свет. Виды родов Armillaria, Mycena, Omphalotus, Panellus, Pleurotus и другие делают это, обычно выделяя зеленоватый свет от мицелия, шапка и жабр. Это может привлекать летающих насекомых и распространению.
Quantula striata - единственный известный биолюминесцентный наземный моллюск. Импульсы света излучаются железой около передней части стопы и могут иметь коммуникативную функцию, хотя их адаптивное значение до конца не изучено.
A глубоководные удильщики, Bufoceratias wedli, показывающий esca (приманка) Биолюминесценция используется множеством животных для имитации других видов. Многие виды глубоководной рыбы, такие как удильщик и рыба-дракон, используют агрессивную мимикрию для привлечения добычи. У них есть отросток на голове, называемый esca, который содержит биолюминесцентные бактерии, способные длительное свечение, которым может управлять рыба. Светящаяся эску болтают или машут, чтобы заманить мелкие животные на расстояние дгагаемости рыб.
акула-резак использует биолюминесценцию, чтобы замаскировать свою нижнюю часть за счет противосветления, но рядом с ней есть небольшое пятно. грудные плавники остаются темными, выглядящие как мелкая рыба для крупных хищных рыб, таких как тунец и скумбрия, плавающие под ними. Когда такая рыба приближается к приманке, ее кусает акула.
Самка Photuris светлячки иногда имитируют световой рисунок другого светлячка, Photinus, чтобы привлечь его самцов в качестве добычи. Таким образом они получают как пищу, так и защитные химические вещества под названием люцибуфагины, которые Photuris не может синтезировать.
Южноамериканские гигантские тараканы из рода Lucihormetica считались наиболее распространенными. Первый известный пример защитной мимикрии, испускания света в имитации биолюминесцентных, ядовитых жуков-щелкунов. Однако это утверждение было подвергнуто сомнению, и нет убедительных доказательств того, что тараканы биолюминесцентны.
Мигание фотофоров черного дракона, Malacosteus niger, показывающее красную флуоресценцию В то время как большая часть морской биолюминесценции имеет цвет от зеленого до синего, некоторые глубоководные колючие стрекозы из родов Аристостомия, Пахистомия и Малакост испускают красное свечение. Эта адаптация позволяет рыбе видеть добычу с красным пигментом, которая обычно отсутствует в глубоководной среде океана, где красный свет отфильтрован водным столбом.
Черная рыба-дракон (также называемая свисающая челюстью северного стоп-сигнала) Malacosteus niger, вероятно, единственная рыба, излучающая красное свечение. Его глаза, однако, нечувствительны к этой длине волны; он имеет дополнительный пигмент сетчатки, который при освещении светится сине-зеленым светом. Это предупреждает рыбу о питании. Считается, что дополнительный пигмент ассимилирован из производных хлорофилла, обнаруженных в копеподах, которые составляют часть их рациона.
Ученые перенесли биолюминесценцию, обнаруженную в грибах, на табак. растения, заставляющие их светиться на протяжении всего их жизненного цикла и-либо внешних химикатов.
Биолюминесцентные организмы предназначены для целей многих областей исследований. Люциферазные системы широко используются в генной инженерии в репортерных генов, каждый из которых дает различный цвет за счет флуоресценции, а также для биомедицинских исследований с использованием биолюминесцентной визуализации. Например, ген люциферазы светлячков был использован еще в 1986 году для исследований с использованием трансгенных растений табака. Симбиоз вибриобактерий с морскими беспозвоночными, такими как гавайский бобтейл (Euprymna scolopes), являются ключевыми экспериментальными моделями биолюминесценции. Биолюминесцентное активированное разрушение Это экспериментальное лечение рака. См. Также оптогенетика, которая включает использование света для управления клетками в живой ткани, обычно нейронами, которые были генетически модифицированы для экспрессии светочувствительных ионных каналов.
Структуры фотофоров, органов, производящих свет в биолюминесцентных организмах, исследуются промышленными дизайнерами. Возможно, что может быть использована одна из возможностей искусственной биолюминесценции в течение длительного времени по приемлемой цене. Ген, который заставляет светиться хвосты светлячков, был добавлен к горчичным растениям. Растения слабо светятся в течение часа при прикосновении, но чтобы увидеть это свечение, необходима чувствительная камера. Университет Висконсина-Мэдисон изучает возможность использования генно-инженерного биолюминесцентного E. coli для использования в качестве биолюминесцентных бактерий в лампочке. В 2011 году Philips запустила микробную систему для домашнего освещения. Команда iGEM из Кембриджа (Англия) приступила к решению проблемы люциферизации, путем использования которой путем разработки части генетической биотехнологии, кодирует регенерирующий люциферинмент североамериканского светлячка; этот фермент «помогает усиливать и поддерживать световой поток». В 2016 году французская компания Glowee начала продавать биолюминесцентные лампы, ориентируясь на витрины магазинов и муниципальные уличные указатели в качестве своих основных рынков. Во Франции действует закон, запрещающий розничным торговцам и офисам освещать окна с 1 до 7 часов утра, чтобы минимизировать потребление энергии и загрязнение окружающей среды. Glowee надеялась, что их продукт обойдет этот запрет. Они использовали бактерии под названием Aliivibrio fischeri, которые светятся в темноте, но максимальный срок службы их продукта составлял три дня. В апреле 2020 года ученые сообщили, что генетически модифицированные растения светятся намного ярче, чем это было возможно ранее, благодаря вставке генов биолюминесцентного гриба Neonothopanus nambi. Свечение является самоподдерживающимся, работает путем преобразования растительной кофейной кислоты в люциферин и, в отличие от ранее использовавшихся генов бактериальной биолюминесценции, обладает высокой светоотдачей, видимой невооруженным глазом..
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Биолюминесценцией. |
