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Euphausia pacifica Organismi luminosi. Luminescenza: emissione di luce da parte di molecole senza specificarne la causa che la ha originata. Fotoluminescenza:

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Presentazione sul tema: "Euphausia pacifica Organismi luminosi. Luminescenza: emissione di luce da parte di molecole senza specificarne la causa che la ha originata. Fotoluminescenza:"— Transcript della presentazione:

1 Euphausia pacifica Organismi luminosi

2 Luminescenza: emissione di luce da parte di molecole senza specificarne la causa che la ha originata. Fotoluminescenza: conseguente allassorbimento di luce da parte di una molecola (proteina) ed emissione, es. la fluorescenza. Chemiluminescenza: deriva da un processo chimico esoergonico che porta ad un prodotto in uno stato elettronicamente eccitato, il quale decade allo stato fondamentale emettendo fotoni. La bioluminescenza è sempre causata da un processo chimico ma avviene in organismi viventi ed è catalizzata da enzimi.

3 Organismi luminosi Batteri Dinoflagellati (alghe unicellulari) Radiolari (organismi unicellulari) Cnidari (meduse) Ctenofori (plancton gelatinoso) Nemertini Molluschi Nudibranchi (pochi) vongole (poche) calamaro (molti) Octopodi (pochi) Annelidi (molti) Polcheti Crustaci Copepodi Ostracodi Amfipodi Decapodi, Euphausiidi (krill) Chaetognati (arrow-worms; 1 specie) Echinodermi: stella di mare, cetriolo di mare, Hemichordati Urochordati Cordati: squali (alcuni) pesci (molti) Centopiedi Millepiedi Insetti: lucciole, maggiolino Funghi Collemboli Non esistono rettili, anfibi o mammiferi né piante da fiori luminosi

4 Vibrio harveyi Batteri Organismi luminosi Nei batteri la bioluminescenza si associa al consumo di ossigeno; pertanto, lemissione di luce avviene soltanto in condizioni di aerobiosi

5 Pyrocystis fusiformis) Fitoplancton : Dinoflagellati Noctiluca scintillans Kayak nella Baia luminescente di Porto Rico Organismi luminosi

6 Tomopteris nisseni Zooplancton Radiolari (colonie, diam. 1,2 cm) Tuscaridium cygneum Organismi luminosi

7 Tomopteris nisseni Cnidari Periphylla periphylla Scyphozoaires (Meduse, plancton gelatinoso) Organismi luminosi

8 Deiopea sp. Thalassocalyce inconstans Ctenofori Beroe forskalii (~10 cm) Organismi gelatinosi, taglia di qq cm a 1m Organismi luminosi

9 Molluschi Pholas dactylus o dattero di mare - 8 a 12 cm Phylliroe sp. Cefalopodi Vampyroteuthis infernalis Cranchia sp. Organismi luminosi

10 Tomopteris nisseni Tomopteris sp. Annelidi policheti (Gli unici organismi ad emettere luce gialla) Organismi luminosi

11 Crostacei Ostracodi Gigantocypris agassizii copepodi Gaussia princeps (Qqs mm) Organismi luminosi

12 Chetognati Caocosagitta macrocephala Colonie de salpe (taglia di qqs. mm) Tunicati Pyrosoma tuberculata

13 Pesci Myctophides (pesce lanterna) ~3 cm pesci-accetta

14 Stimolazione Emissione spontanea Stimolazione meccanica (rimescolamento dellacqua) captata dalla membrana cellulare controllo per via nervosa batteri dinoflagellati copepodi

15 Organi luminosi unità scintillanti (0.5 µm, dinoflagellati) Cellule secretrici (crustacei, alcuni pesci) Ghiandole luminose caudali su un copepode Fotociti (meduse, ctenofori), emettono luce anche in assenza di O 2

16 Green fluorescent protein Aequorea victoria cromoforo

17 Organi luminosi Fotofori (eufasiacei, piovra, pesci) Disposizione dei fotofori sui eufasiacei : 2 sui peduncoli oculari (non visibli su questa foto), 3 paia sul toreace, 4 sulladdome Fotoforo della piovra Abralia trigonura (Modifié de Young, R. E. and J. M. Arnold Malacologia)

18 Organi luminosi Organi luminosi contenenti batteri luminescenti (pesci e cefalopodi) Intracellulari o simbionti raggruppati in un organo

19 Ruolo della bioluminescenza Fuga (accecare il predatore) mimetismo (contro illuminazione)

20 Squid With Photophores Squid Without Photophores Having Photophores Is Adaptive !

21 Ruolo della bioluminescenza Comunicazione nutrimento (esche)

22 scopo riproduttivo. Maschi e femmine di una stessa specie, per riconoscersi emettono luce ad intermittenza. Succede così nellanellide marino del genere Odontosyllis, in cui sia il maschio che la femmina sono luminescenti durante il periodo dellaccoppiamento. Questi, raggiunte le acque superficiali dopo il tramonto e solo nelle notti di luna piena, emettono uova e spermi in una danza che vede la femmina tracciare dei cerchi luminosi con luce continua e il maschio raggiungerla emettendo dei segnali intermittenti. Alla minima interruzione del segnale luminoso da parte della femmina, il maschio disorientato non la riconosce più. Solo alla ripresa del segnale luminoso il maschio ricomincerà ad emettere i gameti (spermi).

23 I Bacteri si parlano con la bioluminescenza Fenomeno noto come density dependant signalling o quorum sensing Scoperto in Vibrio fischeri, è comune in molti altri Gram – i Gram + hanno sviluppato un proprio quorum sensing, basato su una famiglia di peptidi A bassa densità cellulare i geni specifici della luminescenza: OFF Ad alta densità cellulare i geni specifici della luminescenza: ON

24 Induction of bioluminescence in Vibrio fischeri Time (h) OD 600 nm bioluminescence growth


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