A cosa è dovuta l’affascinante bioluminescenza negli esseri marini?
La bioluminescenza è un fenomeno diffuso in natura e consiste nell’emissione di luce da parte di un organismo vegetale o animale.
Nel mare molte specie possiedono caratteristiche di luminescenza, tra queste: pesci, molluschi, celenterati, anellidi, crostacei, cordati. Anche in alcuni batteri osserviamo la capacità di illuminare intensamente, come il Vibrio Harveyi, che dà origine all’incredibile effetto colore “bianco latte” (milky sea) dell’Oceano Indiano, come pure le microscopiche alghe unicellulari della specie Dinoflagellati, che in grande quantità (200 000 esemplari per litro) sono responsabili di un meravigliosi episodi di bioluminescenza nella Biobay dell’Isola Vieques, vicina di Porto Rico. Qui l’acqua di mare mossa nell’oscurità della notte si accende di una vivida luce azzurrina.
Gli studiosi hanno dimostrato che questi fenomeni bioluminescenti sono molto diversi fra loro e sospettano che essi abbiano avuto uno sviluppo autonomo nei vari gruppi biologici interessati. Infatti alcuni organismi riescono ad attivare autonomamente questa reazione con l’ausilio dei fotofori, mentre altri producono luce mediante colonie di batteri aerobici, che si illuminano, solo grazie alla simbiosi con l’organismo ospitante (ad esempio i Photobacterium, che troviamo negli organi luminosi di alcuni pesci).
La forma più diffusa di bioluminescenza è in genere prodotta dall’incontro di molecole dalla struttura chimica diversa, raggruppate sotto il nome di luciferine e che sono presenti in cellule dell’organismo chiamate fotofori, che hanno l’enzima luciferasi capace di attivare processi ossidoriduttivi del carbonio. La luciferina reagisce in presenza di ossigeno, passando a un livello minore di energia e liberando energia sotto forma di luce (fotoni) azzurra, verde o giallo-arancione. Al pari della luciferina la celenterazina, presente in molti celenterati, emette luce a seguito di un’ossidazione degli ioni Ca2+ in presenza di un enzima chiamato obelina (Obelia geniculata). La violetta di mare o Renilla kolikeri, un corallo, e le specie di medusa Acquorea aequoreae e victoria, sono capaci di generare luce blu,che diventa verde grazie all’intervento di una proteina fluorescente chiamata Green Fluorescent Protein (GFP). In tutti i casi di bioluminescenza le reazioni non sprigionano calore dando origine a luce fredda.
