Bioluminescenza, un fenomeno mozzafiato

La bioluminescenza è uno dei fenomeni chimici più suggestivi visibili in natura. Ma di cosa si tratta?

La natura, come ben sappiamo, ci riserva luoghi e fenomeni mozzafiato tra i quali spicca, per la sua capacità di ricreare un’atmosfera davvero magica, questo della bioluminescenza che avviene per via di alcuni organismi viventi (lucciole, meduse e batteri) in grado di emettere luce tramite la trasformazione dell’energia chimica in energia luminosa costituita da particelle di luce chiamate fotoni.

Cos’è la bioluminescenza: la chimica della luce

La scienza ha accertato che nella maggior parte degli organismi viventi nei quali si verifica la bioluminescenza vi sono almeno due composti chimici ad entrare in relazione tra loro e a permettere che questo fenomeno avvenga: uno è chiamato “luciferina“, ed è un substrato organico che emette la luce, l’altro è un enzima catalizzatore chiamato “luciferasi“. La luciferina, in presenza di adenosintrifosfato (ATP), magnesio e luciferasi, cede elettroni che liberano energia luminosa poiché passati ad un livello energico inferiore. Semplificando, la reazione può essere schematizzata così:

Luciferina + ATP + O2 + Mg2+ —(Luciferasi)–> Oxiluciferina + AMP + PPi + CO2 + Luce

Questo è ciò che avviene ad esempio nelle lucciole (coleotteri appartenenti alla famiglia Lampyridae). Nei batteri, invece, la bioluminescenza avviene tramite il consumo di ossigeno e dunque in condizioni di aerobiosi.

I colori della bioluminescenza: giallo, verde, blu e ambra

È curioso come la luce emessa dai diversi organismi non sia dello stesso colore: le lucciole si illuminano di giallo o verde, i batteri e le meduse di blu o verde, le stelle marine emettono invece una luce ambrata. Sapete da cosa dipende il loro diverso colore? La causa di tutto sono sempre le sostanze chimiche che prendono parte alle trasformazioni energetiche, in particolare dalla struttura della luciferina e della luciferasi, che varia a seconda della specie.

Gli organismi bioluminescenti: lucciole, meduse, batteri e non solo

La bioluminescenza è un fenomeno diffuso in molti organismi, soprattutto in ambiente marino. Oltre alle lucciole, alle meduse e ai batteri, già citati, esistono diverse specie di pesci bioluminescenti, in particolare nelle profondità marine, dove la luce solare non arriva. Alcuni esempi sono i pesci abissali come il pesce lanterna e il pesce vipera. Anche alcuni calamari, crostacei, vermi e funghi sono in grado di emettere luce.

La bioluminescenza negli animali marini: pesci, calamari e altri abitanti degli abissi

Negli abissi marini, dove l’oscurità è totale, la bioluminescenza svolge un ruolo fondamentale per la sopravvivenza di molte specie. I pesci abissali, ad esempio, utilizzano la luce per attirare le prede, per comunicare con i propri simili e per difendersi dai predatori.

La bioluminescenza sulla terraferma: lucciole e funghi

Sulla terraferma, le lucciole sono gli organismi bioluminescenti più conosciuti. Utilizzano la luce per attirare i partner durante la stagione degli amori. Anche alcuni funghi, come l’Armillaria mellea, sono in grado di emettere una debole luce verdastra, la cui funzione è ancora oggetto di studio.

A cosa serve la bioluminescenza: comunicazione, difesa e caccia

Bisogna però sapere anche che la bioluminescenza ha uno scopo che non è solo quello di affascinare i fortunati che riescono ad ammirare tale fenomeno, ma anche quello di permettere a questi organismi di comunicare, difendersi e riuscire a trovare del cibo. Ad esempio, alcune specie di pesci abissali utilizzano la luce per attirare le prede verso la bocca, mentre altre la usano per confondere i predatori o per illuminare l’ambiente circostante. Le lucciole, come già detto, usano la luce per il corteggiamento, mentre alcuni calamari la utilizzano per comunicare tra loro o per mimetizzarsi con l’ambiente circostante.

Dove vedere la bioluminescenza nel mondo: un viaggio tra baie e mari incantati

Tralasciando ora l’aspetto scientifico, vediamo dove possiamo lasciarci suggestionare da un fenomeno così unico e affascinante.
Tra i luoghi più noti, le baie di Porto Rico sono quelle più gettonate per poter ammirare la bioluminescenza. Qui le acque marine offrono uno spettacolo da non perdere: il mare, come il cielo, sembra essere costellato, e nuotare in queste acque blu è un’esperienza che ti segna per la vita! Tra le baie più famose ci sono Mosquito Bay a Vieques e Laguna Grande a Fajardo.

San Diego e le maree incandescenti

Anche altri Stati americani offrono la possibilità di osservare la bioluminescenza. A San Diego in California è infatti possibile lasciarsi travolgere dalla magia delle maree incandescenti; tuttavia, secondo gli scienziati questo avviene molto raramente e chiunque riesca a vederle deve ritenersi fortunato.

Cuba, Australia, Giappone e Taiwan: altre destinazioni da sogno

Anche a Cuba o in Australia è possibile rimanere incantati da queste luci incandescenti dei dinoflagellati (piante marine) che brillano nelle acque. Altre mete sono il Giappone, più precisamente Okinawa, nell’estremo sud e le isole Matsu, un arcipelago dello Stretto di Taiwan, nelle quali questo fenomeno avviene grazie all’illuminazione di alghe incandescenti ed è noto come “Blue Tears“, ossia “lacrime blu”.

La scoperta della bioluminescenza: una breve storia

La bioluminescenza è un fenomeno noto fin dall’antichità. Già Plinio il Vecchio, nella sua Naturalis Historia, descriveva alcuni organismi marini in grado di emettere luce. Tuttavia, la comprensione scientifica del fenomeno è relativamente recente. Nel 1667, Robert Boyle dimostrò che l’emissione di luce da parte di alcuni batteri richiedeva la presenza di aria. Nel 1887, Raphaël Dubois isolò per la prima volta la luciferina e la luciferasi dalla piade, un mollusco bivalve bioluminescente. Da allora, la ricerca sulla bioluminescenza ha fatto enormi progressi, portando alla scoperta di nuovi organismi bioluminescenti e alla comprensione dei meccanismi chimici e genetici alla base del fenomeno.

Conclusione: la magia della bioluminescenza, uno spettacolo da proteggere

La bioluminescenza è un fenomeno naturale affascinante, che ci ricorda la straordinaria diversità e bellezza del mondo vivente. I luoghi dove è possibile ammirarla sono spesso ecosistemi delicati, che vanno protetti e tutelati. Se si ha la fortuna di assistere a questo spettacolo di luci, è importante farlo in modo responsabile, rispettando l’ambiente e le creature che lo abitano.

Fonte dell’immagine in evidenza: Pixabay