कैसे Fireflies प्रकाश का उत्पादन करते हैं?

की टिमटिमाती टिमटिमा जुगनुओं पुष्टि करता है कि गर्मी आ गई है। एक बच्चे के रूप में, आपने उन तथाकथित बिजली के कीड़ों को अपने हाथों में पकड़ लिया होगा और अपनी उंगलियों के माध्यम से उन्हें चमकते हुए देखा होगा, यह सोचकर कि वे कैसे हैं आकर्षक आतिशबाजी प्रकाश पैदा करो।

जुगनुओं इसी तरह से रोशनी पैदा करें कि एक चमक कैसे काम करती है। प्रकाश एक रासायनिक प्रतिक्रिया, या रासायनिक संदीप्ति से उत्पन्न होता है। जब एक जीवित जीव के भीतर एक प्रकाश-उत्पादक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, तो वैज्ञानिक इस संपत्ति को बायोलुमिनेसेंस कहते हैं। अधिकांश जीवविज्ञान संबंधी जीव समुद्री वातावरण में रहते हैं, लेकिन आग का प्रकाश पैदा करने में सक्षम स्थलीय प्राणियों में से हैं।

यदि आप एक वयस्क जुगनू को करीब से देखते हैं, तो आप देखेंगे कि पिछले दो या तीन पेट खंड दूसरों की तुलना में अलग दिखाई देते हैं। इन खंडों में प्रकाश-उत्पादक अंग, एक कुशल संरचना शामिल होती है जो गर्मी ऊर्जा खोए बिना प्रकाश पैदा करती है। अगर आपने कभी कुछ मिनटों के बाद तापदीप्त प्रकाश बल्ब को छुआ है, तो आप जानते हैं कि यह गर्म है। यदि जुगनू के प्रकाश अंग तुलनात्मक गर्मी से उत्सर्जित होते हैं, तो कीट एक खस्ता अंत में मिल जाएगा।

फायरफ्लाइज़ में, रासायनिक प्रतिक्रिया जो उन्हें चमक देने का कारण बनती है वह ल्यूसिफेरेज़ नामक एंजाइम पर निर्भर करती है। इसके नाम से गुमराह न हों; यह एंजाइम शैतान का कोई काम नहीं है। लूसिफ़ेर लैटिन से आता है Lucis, अर्थ प्रकाश, और Ferre, मतलब ले जाने के लिए। luciferase सचमुच, वह एंजाइम है, जो प्रकाश लाता है।

जुगनू बायोलुमिनेसेंस में प्रकाश अंग के भीतर कैल्शियम, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, रासायनिक ल्यूसिफरन और एंजाइम ल्यूसिफेरेज की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। जब रासायनिक अवयवों के इस संयोजन से ऑक्सीजन को पेश किया जाता है, तो यह एक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है जो प्रकाश पैदा करता है।

वैज्ञानिकों ने हाल ही में पाया कि नाइट्रिक ऑक्साइड ऑक्सीजन को जुगनू के प्रकाश अंग में प्रवेश करने और प्रतिक्रिया शुरू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। नाइट्रिक ऑक्साइड की अनुपस्थिति में, ऑक्सीजन अणु प्रकाश अंग कोशिकाओं की सतह पर माइटोकॉन्ड्रिया से बंधते हैं और प्रतिक्रिया को गति देने के लिए अंग में प्रवेश नहीं कर सकते हैं। तो कोई प्रकाश पैदा नहीं किया जा सकता। जब उपस्थित होता है, नाइट्रिक ऑक्साइड माइटोकॉन्ड्रिया के बजाय बांधता है, जिससे ऑक्सीजन को अंग में प्रवेश करने की अनुमति मिलती है, अन्य रसायनों के साथ संयोजन होता है, और प्रकाश उत्पन्न होता है।

मेट आकर्षण के लिए प्रजाति मार्कर होने के अलावा, बायोलुमिनेसिज्म भी फायरफ्लाइ के शिकारियों, जैसे कि चमगादड़, के लिए एक संकेत है कि वे कड़वा स्वाद होने जा रहे हैं। जर्नल के अगस्त 2018 अंक में प्रकाशित एक अध्ययन में साइंस एडवांस, शोधकर्ताओं ने पाया कि चमगादड़ कम फायरफ्लाइज़ खाते हैं जब फ़ायरफ़्लाइज़ चमक रहे थे।

प्रकाश-उत्पादक फायरफ्लाइज़ एक पैटर्न और रंग में चमकते हैं जो उनकी प्रजातियों के लिए अद्वितीय हैं, और इन फ्लैश पैटर्न का उपयोग उन्हें पहचानने के लिए किया जा सकता है। अपने क्षेत्र में जुगनू प्रजातियों को पहचानना सीखने के लिए उनकी चमक की लंबाई, संख्या और लय का ज्ञान होना आवश्यक है, उनकी चमक के बीच का समय, उनके द्वारा उत्पादित प्रकाश का रंग, उनके पसंदीदा उड़ान पैटर्न और रात का समय जब वे आम तौर पर चमकते हैं।

एक जुगनू के फ्लैश पैटर्न की दर को रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान एटीपी की रिहाई से नियंत्रित किया जाता है। उत्पादित प्रकाश के रंग (या आवृत्ति) से प्रभावित होने की संभावना है पीएच. तापमान के साथ जुगनू की फ्लैश दर भी अलग-अलग होगी। कम तापमान के परिणामस्वरूप धीमी फ़्लैश दर होती है।

यहां तक ​​कि अगर आप अपने क्षेत्र में फायरफ्लाइज के लिए फ्लैश पैटर्न से अच्छी तरह वाकिफ हैं, तो आपको अपने साथी फायरफ्लाइज को बेवकूफ बनाने का प्रयास करने वाले संभावित नकलचियों से सावधान रहने की जरूरत है। जुगनू महिलाओं को उनकी क्षमता के लिए जाना जाता है अन्य प्रजातियों के फ्लैश पैटर्न की नकल करें, एक चाल वे रोजगार के लिए पुरुषों में करीब पुरुषों को लुभाने के लिए ताकि वे एक आसान भोजन स्कोर कर सकें। आगे बढ़ने के लिए नहीं, कुछ पुरुष फायरफ्लाइज अन्य प्रजातियों के फ्लैश पैटर्न की नकल भी कर सकते हैं।

ल्यूसिफरेज जैव चिकित्सा अनुसंधान के लिए एक मूल्यवान एंजाइम है, विशेष रूप से जीन अभिव्यक्ति के एक मार्कर के रूप में। शोधकर्ता शाब्दिक रूप से काम पर एक जीन या ल्यूसिफरेज को टैग किए जाने पर एक जीवाणु की उपस्थिति को देख सकते हैं। बैक्टीरिया द्वारा खाद्य संदूषण की पहचान करने में मदद करने के लिए ल्यूसिफरेज का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

एक अनुसंधान उपकरण के रूप में इसके मूल्य के कारण, ल्यूसिफरेज प्रयोगशालाओं द्वारा उच्च मांग में है, और कुछ क्षेत्रों में लाइव फायरफ्लाइज की व्यावसायिक फसल नकारात्मक रूप से प्रभावित जुगनू आबादी को प्रभावित करती है। हालांकि, वैज्ञानिकों ने सफलतापूर्वक एक जुगनू प्रजातियों के ल्यूसिफरेज जीन का क्लोन बनाया, फ़ोटिनस पायलिस1985 में, सिंथेटिक ल्यूसिफरेज के बड़े पैमाने पर उत्पादन को सक्षम करना।

दुर्भाग्य से, कुछ रासायनिक कंपनियां अभी भी सिंथेटिक संस्करण का उत्पादन करने और बेचने के बजाय फायरफ्लाइज़ से ल्यूसिफ़रेज़ निकालती हैं। इसने प्रभावी रूप से कुछ क्षेत्रों में फायरफ्लाइज के प्रमुखों पर एक इनाम रखा है, जहां लोगों को अपने चरम के दौरान हजारों लोगों द्वारा उन्हें इकट्ठा करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। गर्मियों का मौसम.

2008 में एक सिंगल टेनेसी काउंटी में, कब्जा कर ली गई फायरफ्लाइज़ की एक कंपनी की मांग को भुनाने के लिए उत्सुक लोगों ने लगभग 40,000 पुरुषों को भून डाला। एक शोध दल द्वारा कंप्यूटर मॉडलिंग से पता चलता है कि इस तरह की जुगनू आबादी के लिए फसल का स्तर अनिश्चित हो सकता है। आज सिंथेटिक लूसिफ़ेरस की उपलब्धता के साथ, लाभ के लिए फायरफ्लाइज़ की ऐसी फसलें पूरी तरह से अनावश्यक हैं।

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