Als de natuur duizenden lichtjes aansteekt

Waarom maken ze dat licht?

De vrouwelijke Pothuris-kevers merkten dat knipperen ook op en bedachten zich iets slim. Ze nemen zomaar het knipperpatroon van de vrouwtjes van een andere soort over. Hun doel? De mannetjes van die andere soort lokken en opeten! Van een Femme Fatale gesproken.

Hoe maken ze dat licht?

Je kan je afvragen hoe insecten dat licht maken: ze hebben toch geen batterij in hun lijfje zitten? Dat klopt, maar de natuur heeft geen batterijen nodig. Ze doet het via bioluminescentie, fluorescentie of fosforescentie. De namen lijken misschien op elkaar, maar het zijn drie totaal verschillende processen. 

In het geval van vuurvliegjes praten we over bioluminescentie. Dan wordt er licht gemaakt door een reactie in gespecialiseerde lichtproducerende cellen. In die cellen reageert het eiwit luciferine met het enzyme luciferase en met ATP. ATP is een molecule die de noodzakelijke energie voorziet voor de chemische reactie. Als die reactie eenmaal in werking treedt, zal luciferine zich kunnen binden met zuurstof. Als dat gebeurt, komt er CO2 vrij en energie in de vorm van licht.

Bij fluorescentie is het proces anders. Er vindt geen chemische reactie plaats, maar atomen of moleculen absorberen licht van een bepaalde golflengte en sturen het later in een andere golflengte terug uit. Denk hierbij aan fluovestjes van wegenwerkers en blacklight die op een fuif witte kledij laat licht geven.

En dan is er nog fosforescentie, ook wel bekend als glow in the dark. Bij fosforescentie geven dieren, planten of voorwerpen licht nadat een uitwendige bron zoals een lamp of de zon ze bescheen. Die voorwerpen geven ook nog een tijdje licht nadat de lichtbron verdwenen is. Zoals de sterretjes die je tegen het plafond van je kamer kleeft, of zoals de wijzers van sommige horloges.

Diep in de zee

Insecten zijn niet de enige dieren die licht geven. In de oceanen zijn het de koralen die schilderen met licht. De meeste van hen zijn fluorescent en geven dus licht af nadat ze door een uitwendige bron zoals de zon zijn beschenen. Hoe ze dat doen?

Koralen hebben het eiwit GFP (Groen Fluorescent Proteïne). Die absorberen onzichtbaar ultraviolet licht met een korte golflengte en zenden dat licht weer uit in een lange golflengte die wel zichtbaar is voor het menselijke oog.

Dat GFP gebruiken we als mens trouwens ook. Niet wat we zelf licht geven, maar we kunnen de GFP's gebruiken om cellen te labelen en te kijken hoe die evolueren. Door kankercellen te labelen met GFP, kunnen we zo de ontwikkeling van tumoren volgen. Een andere toepassing is het opvolgen van de ziekte van Alzheimer.

Licht: een kwestie van overleven

Koralen gebruiken hun licht uiteraard niet om ziekten op te sporen. Bij hen is het GFP van levensbelang om te groeien en zich te beschermen.

Als het water niet zo diep is, is de zon een krachtige lichtbron. Het koraal zal dan ook veel licht uitstralen dat zich glinsterend verspreidt door het water en de roofdieren verwart. Zo beschermt het koraal zichzelf en alle dieren en algen die er in wonen.

Wanneer het koraal diep in de zee zit en het licht van de zon - en dus ook van het koraal - niet zo fel schijnt, gebruikt die zijn eigen licht om de fotosynthese te versterken en op die manier te kunnen groeien.

Fantasiewereld

Planten en dieren stralen al duizenden jaren licht uit en al duizenden jaren zijn mensen door die fantasiewereld gefascineerd. Maar vanaf nu weet jij ook waarom en hoe die fantasiewereld zijn licht produceert. Verlichtend, niet?