Od świecących jaskiń po szaleńcze migotanie latających lampek nocnych: bioluminescencja jest zjawiskiem czczonym przez wielu, ale rozumianym przez niewielu. Nasi eksperci wyjaśniają, co kryje się za tym oszałamiającym pokazem światła w przyrodzie. I stawiają pytanie: czy można wykorzystać żywe źródła światła do produkcji lamp?

Falmouth, Jamajka. Początkowo czarne wody tej znanej na całym świecie laguny pozostają nieruchome. Ale potem, przy najmniejszym poruszeniu, woda ożywa i pod spodem świeci się niebiesko-zielonym światłem. Legenda głosi, że kąpiel w tych "Lśniących Wodach" jest jak prysznic w fontannie młodości. Mówi się, że kobiety, które poddają się temu eterycznemu doświadczeniu, stają się piękniejsze i wyglądają młodziej.

Wiemy już, że blask pochodzi od wysokiego stężenia bioluminescencyjnych dinoflagelatów - jednokomórkowych organizmów, które emitują światło. Nie jest jednak wielkim zaskoczeniem, że na przestrzeni wieków z takimi pozaziemskimi przejawami naturalnego piękna wiązały się mity i legendy.

"Emisja światła przez ogień, błyskawice, gwiazdy czy żywe istoty przyciąga uwagę każdego człowieka. W przypadku bioluminescencji światło ma dziwny blask, coś magicznego i tajemniczego" - mówi Cassius Stevani, profesor nadzwyczajny w Instytucie Chemii Uniwersytetu w São Paulo i ekspert w dziedzinie bioluminescencji.

Bioluminescencja to emisja zimnego światła widzialnego przez żywą istotę. Prawdopodobnie dwoma najbardziej znanymi laikom przypadkami tego zjawiska są ogniki i świecące robaki. Co ciekawe jednak, jak zauważa profesor Stevani, nie są to ani muchy, ani robaki: "Ogniki to w rzeczywistości chrząszcze, a robaki świecące mogą być albo stadium larwalnym much i chrząszczy, albo niektórymi dorosłymi chrząszczami". To już wiemy.

Bioluminescencja jest szeroko rozpowszechniona wśród organizmów na Ziemi, ale najczęściej występuje w naszych oceanach. "Istnieją bioluminescencyjne bakterie, dinoflagellaty, grzyby i zwierzęta, takie jak owady, robaki, meduzy, skorupiaki, mięczaki i ryby, ale co ciekawe, nie ma bioluminescencyjnych roślin" - wyjaśnia profesor Stevani. Jeśli chodzi o mieszkańców oceanu, emisja światła mogła dać tym głębinowym zwierzętom przewagę ewolucyjną w miejscu pozbawionym dodatkowego źródła światła.

Profesor przyznaje, że jego głównym przedmiotem zainteresowania badawczego są grzyby bioluminescencyjne, jednak nie tylko świecące grzyby go ekscytują: "Każdy organizm ma swoją specyfikę i specyficzną chemię zaangażowaną w produkcję światła. Jako naukowiec chciałbym wiedzieć, jak i dlaczego ten proces przebiega."

Ogólnie rzecz biorąc, to jak jest jasne. Bioluminescencja powstaje w wyniku reakcji chemicznej substratu, zwanego ogólnie lucyferyną, i enzymu, lucyferazy. "Jest to rodzaj reakcji utleniania, jak ogień. Jednak ogień jest niekontrolowanym, chaotycznym procesem, który uwalnia energię w postaci ciepła. Bioluminescencja jest znacznie bardziej zorganizowanym procesem, którego energia uwalniana jest w postaci fotonów, które dają światło" - mówi profesor Stevani.

Jeśli chodzi o to, dlaczego tak się dzieje, to zależy to od organizmu - jak opisuje dalej profesor Stevani: "Ogniki używają bioluminescencji do komunikacji, drapieżnictwa i zalotów płciowych. Ryby używają jej do drapieżnictwa, komunikacji i jako przeciwświetlenia. Jest prawdopodobne, że grzyby emitują światło w celu przyciągania czynników rozpraszających zarodniki."

Zajmijmy się więc niebioluminescencyjnym słoniem w pokoju: jeśli takie organizmy jak bakterie mogą wytwarzać światło, to czy nie możemy ich po prostu zapakować i użyć jako źródła światła? Przyznaję, że może to trochę trywializować, ale czy istnieje realna komercyjna możliwość biznesowa dla bioluminescencji oświetlającej nasz świat?

Niektóre początkujące firmy z pewnością chciałyby w to wierzyć - twierdzą, że mogą zmienić sposób, w jaki produkujemy i zużywamy światło, oferując żywy i samowystarczalny surowiec oświetleniowy w postaci hodowanych bakterii bioluminescencyjnych. Eksperci pozostają jednak nieco sceptyczni:

"Oni wszyscy myślą, że natknęli się na nowatorską i genialną koncepcję: darmowe światło!" twierdzi Edie Widder, prezes, dyrektor generalny i starszy naukowiec w ORCA (Ocean Research & Conservation Association) na Florydzie oraz specjalista od bioluminescencji. "Kłopot w tym, że jest ono darmowe tylko do momentu, gdy wliczy się w nie koszty produkcji. Utrzymywanie wąskiego zakresu zmiennych środowiskowych wymaganych do utrzymania wzrostu i świecenia bakterii jest energetycznie kosztowne."

Jak mówi dr Widder, "Bioluminescencja ma wiele ogromnie wartościowych zastosowań, ale oświetlanie świata nie jest jednym z nich. Diody LED zasilane energią słoneczną lub wiatrową mają znacznie większy sens jako rozwiązanie oświetleniowe."