29. ledna  2013 v 12:15  rubrika: Speciál

Světlušky svítí, aby přilákaly partnery; larvy se světélkováním brání sežrání

Photinus carolinus - Foto: Andrew Moiseff,  University of Connecticut

Photinus carolinusFoto: Andrew Moiseff, University of Connecticut

Světlušky, lidově také svatojánští broučci, fascinovali člověka odnepaměti. A to kvůli svému zelenému světélkování, pro které lidé po staletí vymýšleli nejroztodivnější teorie. Snad žádnému českému předškolákovi neuteklo filantropické vysvětlení spisovatele Jana Karafiáta.

Lidové vyprávění mělo naopak za to, že svatojánští broučci mají úplně opačné poslání: totiž člověčí kroky mást a zbloudilé poutníky svést nejlépe rovnou do bažin. Nad takovými mýty se dnešní biologie už jen pousmívá. 

Fenoménu zvanému bioluminiscence už pronikla důkladně pod kůži, stoprocentní vysvětlení ale pořád nabídnou neumí, jak magazínu Klik-a potvrdil Petr Šípek z přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy: 

„U hmyzu, u nejznámějších světlušek a jím příbuzných skupin brouků, představu máme poměrně dobrou. Tam jsou hlavní dva důvody: u larev brouků to je obrana, která říká: Podívejte se, jsem nechutný, nejedlý, svítím, mně radši nežerte. U dospělců připadá v úvahu sexuální komunikace mezi partnery, například u světlušek je to tak, že máme morfologicky téměř stejné druhy, které špatně podle znaků rozeznáváme, a jediný rozdíl, který člověk je schopen bez složitých přístrojů detekovat, je rozdíl ve světélkování.“  

Frekvence blikání může být různá podle druhů a podle Šípka to vypadá jako malá morseovka.  

„Je to složitý biochemický děj, ke kterému je potřeba spousta energie. To zvíře umí regulovat, jestli tu energii tam bude dávat, nebo ne, protože jinak by se lidově řečeno vysvítilo, vysvítila by se baterka a zvíře by za chvíli chcíplo,“ upozornil biolog. 

Světlo, které světlušky a ostatní organismy vydávají, je tzv. studené, nevydává žádné teplo: „95 % energie, která je vložena do chemické reakce, se přemění na světlo, což je výborné. Ta chemická reakce se využívá třeba v zábavních produktech jako ve svítivých trubičkách na koncertech a tak dále. Tam je ten princip hodně podobný. Abychom z toho měli nějaká svítidla, tak to bohužel zatím nemáme.“ 

Marker z medúzy  

Jako marker dnes biologové nejčastěji používají zelený luminiscenční protein. Inspirací jim v tomto případě neposloužila přímo světluška, ale jiný fosforeskující živočich medúza aequorea victoria. Ta si potřebný protein umí vyrobit sama a sama také reguluje chemickou reakci, v níž daný protein podmiňuje oxidaci za vzniku světla. 

Biologové a obecně všichni lidé a i jiné vyšší organismy takové schopnosti nemají, dokážou si ale vypomoci synteticky. Jako třeba Alena Morávková na Katedře učitelství a didaktiky biologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy: 

„Je výhoda, že nepotřebujeme žádný enzym. Dá se jen posvítit UV lampou na zelený fluorescenční protein, který je schopný, vyloudit krásné zelené výrazné světlo, které my potom používáme.“ 

Jaké má tedy protein využití? 

„Největší výhoda je v tom, že můžeme studovat děje přímo v živých buňkách. Buňky třeba v tkáňové struktuře můžeme dát pod mikroskop a pořizujeme sérii snímků. Vlastně máme časosběrný záznam, který si potom můžeme pustit jako film a vidíme, co se v té buňce děje,“ odpověděla pro Rádio Česko Morávková. 

Svítící kůže?  

Veřejnosti bude asi nejvíce povědomá červeně svítící myš, kterou se za pomoci fluorescenčního proteinu td Tomato podařilo vyvinout vědcům v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd, kde působí Pavel Hozák: 

„Tento model, který je schopen zobrazovat některé buňky během vývoje a onemocnění kůže, umožní identifikovat příčiny některých kožních onemocnění. Můžeme si to představit tak, že by svítily více, anebo nesvítily některé vrstvy kůže, protože kůže je mnohovrstevný orgán, kde se stále odspodu kožní buňky vyměňují a rostou směrem k povrchu. Tam bychom, viděli spíše poruchy v umístění červených buněk.“  

Plankton a korýši pomáhají armádám  

Fluorescence ovšem nenašla své uplatnění jen a pouze v medicíně, ale i v mnoha dalších nečekaných oborech. Třeba ve vojenství, které si povšimlo světélkujícího planktonu. Tomu se věnuje Jameson Dean z Mikrobiologického ústavu Akademie věd v Třeboni. 

„Většinou ty barvy jsou zelenomodré, protože ty se nejlépe rozšíří v mořském prostředí. Ale jsou záznamy o tom, že jsou tam barvy červené i dožluta,“ upřesnil Dean. 

Podle něj jde teoreticky díky svítícímu planktonu detekovat ponorky. Taková situace už nastala. 9. listopadu 1918 se vojákům Dohody podařilo na základě světélkujícího planktonu vystopovat německou ponorku U34 ve Středozemním moři. 

To jeden příklad z první světové války. K druhé světové válce se potom váže jiná světélkující příhoda, kterou připomíná Petr Šípek:
„Říká se o jednom druhu korýšů, kteří žijí v okolí Japonska, že byly sbírány a posílány námořníkům nebo vojákům, aby si s jejich pomocí mohli nouzově rozsvítit, třeba si posvítit a poslat nějakou depeši. Našel jsem to v několika zdrojích, takže to zřejmě bude pravda, ale není přesně popsáno, jak ten mechanismus fungoval,“ uzavřel Šípek. 

 

Světlušky, medúzy a řasy, které si svým světélkováním dokáží získat pozornost na metry daleko. Zaujaly tak nejen biology, lékaře a vojenské stratégy, ale i autorku magazínu Terezu Burianovou.

Vložit na svůj web

Autor:  Tereza Burianová, Marián Vojtek  (mvo)
Pořad: Klik-a  |  Stanice: ČRo Rádio Česko (archivováno)
Čas vysílání: vysíláno do 26. 2. 2013  
 

Mobilní verze | Podmínky užití | English
© 1997-2017 Český rozhlas

Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace