วิธีการทำงานของสารเรืองแสง

Jul 10 2007
ในขณะที่มนุษย์พยายามสร้างแสงประเภทต่างๆ ขึ้น แต่สัตว์บางชนิดก็สร้างแสงขึ้นมาเอง ค้นหาว่าสารเรืองแสงคืออะไรและสัตว์เหล่านี้สร้างแสงได้อย่างไร
รูปภาพเช่นนี้มักใช้เพื่อแสดงถึงการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต แต่บางครั้งก็ไม่แสดงการเรืองแสงเลย การแสดงผลที่น่าทึ่งนี้เป็นผลมาจากแฟลชของกล้องที่สะท้อนจากแมงกะพรุนพระจันทร์ ดูภาพสัตว์ทะเลเพิ่มเติม

สัตว์ที่ใช้ประสาทสัมผัสในการนำทางโดยทั่วไปจะลำบากในการเดินทางโดยไม่มีแสง บางชนิดเช่นนกฮูกมีตาโต มาก ซึ่งใช้เก็บแสงจำนวนมาก พวกเขายังใช้ประสาทสัมผัสอื่นเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งรอบตัว ในทางกลับกัน มนุษย์ได้ใช้ความพยายามอย่างมากในการสร้างแหล่งกำเนิดแสงแบบพกพาที่มักจะประดิษฐ์ขึ้น ตั้งแต่คบเพลิงไปจนถึงหลอดไฟและLED สิ่งมีชีวิต เรืองแสงบางชนิดมีแนวทางที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง - พวกมันสร้างแสงของตัวเองและพกพาไปในร่างกายของพวกเขา

สัตว์หลายชนิดใช้แสงที่ผลิตในลักษณะเดียวกับที่มนุษย์ใช้ไฟฉายหรือไฟฉาย แต่สัตว์ผลิตแสงแตกต่างจากที่หลอดไฟทำมาก หลอดไฟแบบดั้งเดิมให้แสงผ่านแสงจ้า ไส้หลอดภายในหลอดไฟร้อนจัดและเปล่งแสงออกมา กระบวนการนี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ เนื่องจากการสร้างความร้อนเพียงพอเพื่อสร้างแสงจะสิ้นเปลืองพลังงานจำนวนมหาศาล

ในทางกลับกัน สัตว์เรืองแสงมักจะสร้างแสงผ่านการเรืองแสง ในสัตว์เรืองแสง สารประกอบทางเคมีจะผสมกันเพื่อทำให้เกิดประกายไฟ มันเหมือนกับวิธีที่สารในแท่งไฟรวมกันเพื่อสร้างแสง การเรืองแสงมีประสิทธิภาพมากกว่าการเรืองแสง ไม่ต้องการหรือสร้างความร้อนมาก ดังนั้นบางครั้งจึงเรียกว่าแสงเย็น

นักวิทยาศาสตร์มีแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการเรืองแสงและการเรืองแสงเมื่อ 2,500 ปีก่อน ในช่วงทศวรรษ 1600 นักวิจัยเริ่มค้นพบว่าสัตว์สร้างแสงสว่างในตัวเองได้อย่างไร แต่เนื่องจากสัตว์หลายชนิดใช้สารที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าสปีชีส์เรืองแสงแต่ละชนิดสร้างแสงได้อย่างไร ในบางกรณี นักวิจัยไม่รู้ว่าทำไมสัตว์ถึงสร้างแสงหรือควบคุมสวิตช์เปิด-ปิดของมันได้อย่างไร การศึกษาการเรืองแสงทางชีวภาพอาจทำได้ยากเช่นกัน เนื่องจากสัตว์หลายชนิดใช้ความสามารถในการเรืองแสงเมื่อถูกจับ ในกรณีอื่นๆ กระบวนการจับจะทำลายอวัยวะที่ผลิตแสง

ในบทความนี้ เราจะพิจารณากระบวนการพื้นฐานเบื้องหลังการเรืองแสง ตลอดจนวิธีที่สัตว์ใช้ความสามารถในการเรืองแสงให้เกิดประโยชน์ เราจะมาดูคำถามที่ยังไม่มีคำตอบว่าสัตว์สร้างแสงได้อย่างไรและเพราะเหตุใด