Podíl:
Top 10 fascinující objevy zahrnující fluorescenci
Luminiscence je více než světlovody a zářivé hračky. Fluorescence, která je většinou absorbována, je zodpovědná za některé z nejpopulárnějších přírodních brýlí a vědeckých objevů.
V posledních letech se žhnoucí objevují na zvláštních místech, v neočekávaných druzích a v překvapivých způsobech, které jsou pro lidské oko neviditelné. Ještě zajímavější je, že fluorescence je vtažena do několika nevyřešených záhad, je vidět z vesmíru a může být dokonce smrtelná i pro lidi.
10 bioluminiscenčních hub
To může být těžké uvěřit, že žijící houby existují, ale fluorescenční houby se objevují po celé Brazílii a Vietnamu. Po léta nebylo možné vysvětlit tajemství jejich záře.
Aby se dostali na konec tohoto tajemství, vědci shromáždili několik v roce 2015. V laboratoři byla sloučenina odpovědná za bioluminiscenci izolována. Nazývá se oxyluciferin, chemikálie také existuje v ohnivých vlnách a žhavých mořských tvarech.
U hub, zářivá směs se používá k přilnutí hmyzu. Jakmile padnou chyby, vybírají spory a rozptýlí je jinde. To pomáhá šíření hub.
Další otázka se týkala toho, jak houby produkovaly luciferiny. Bližší pohled ukázal, že houby vyrábějí vlastní speciální luciferin a spárují je s kyslíkem a enzymem, který vedl k fluorescenčním barvám.
Povaha enzymu naznačovala, že by mohla interagovat s jinými druhy luciferinů a spustit více odstínů, které září. To naznačuje, že je ještě mnohem víc, než se dozvědět o těchto neskutečně vyhlížejících houbách.
9 Nebezpečí modrého světla
Během dne se zdá, že modré světlo vycházející z elektroniky a energeticky úsporných žárovek má několik nevýhod. Na druhou stranu výzkumníci objevili děsivé spojení mezi modrou záři v noci a zhoršujícím se lidským zdravím.
Některé jeho denní výhody zahrnují více energie a ostražitost. Když lidé večer relaxují s elektronickými přístroji, modré světlo vyzařuje z obrazovky a stimuluje mozek. To narušuje správný spánek.
Může to znít jako nic. Ale studie ukázaly, že lidé se mohou stát prediabetickými, když se změní spánkový rytmus. Byly také provedeny vazby na obezitu, onemocnění srdce a rakovinu.
Aby byli spravedliví, vědci nemají pevný důkaz, že modré světlo přímo způsobuje tyto podmínky. Ale má nižší hladiny melatoninu. Nedostatek tohoto hormonu, který reguluje cyklus spánku nazývaný cirkadiánním rytmem, může být spojením spojujícího modré světlo s rakovinou, ačkoli je výzkum v rané fázi.
Pokud lze prokázat, že modré vlnové délky jsou pro člověka smrtelné, je třeba přehodnotit jeden ekologický úspěch. Fluorescenční žárovky a LED diody mohou být energeticky účinnější, ale produkují více modrého světla než kterýkoli jiný.
8 První fluorescenční žáby
V roce 2017 si argentinští vědci vybrali domov, který vypadal jako žába. Polibeková žába je většinou zelená s červenými skvrnami a zatím není nic, co by šampaňské vytáhlo z lednice. Věci se změnily při přípravě obojživelníků na testy, z nichž některé vyžadovaly studium tkání pod UV zářením.
Ke všemu překvapení, v okamžiku, kdy UV zářila na bytost, se rozsvítila celá žába. Modrozelená fluorescence nejenže činí první žhavou žábu, ale také první fluorescenční obojživelník na světě.
To je docela úspěch, protože každý zářící v pozemských zvířatech je neuvěřitelně vzácný. Žába zářivost pochází ze sloučenin pojmenovaných hyloin. Výhody, které hyloiny nabízejí tomuto druhu, jsou mlhavé, ale mohly by mít něco společného s polka-dot žáby, které se potřebují navzájem vidět v noci. Modrozelená záře je viditelná pro žáby a zároveň je jasnější během soumraku a úplného měsíce.
7 zářící příliv
Někdy podivné rostliny způsobují, že pobřežní čára se v noci rozsvítí divými pruhy světla. V poslední době se v roce 2018 objevily přízračné modré čáry na velkolepém displeji u jižní Kalifornie, když se rozsvítila míle pobřeží.
Odpovědná řasa se nazývají dinoflagellates a jsou to rostliny schopné koupání. Během dne jejich hustá čísla oblakají vodu červenou. Takový neobvyklý květ v jejich populaci je populárně známý jako "červený příliv".
V minulosti některé červené přílivy přilákaly špatnou pozornost, protože mohou dělat mořské plody toxické pro lidskou spotřebu. Nicméně, v noci, dinoflagellates způsobí jinou světskou krásu, která nyní přináší turisty na pláž v noci.
Na chemické úrovni má každá rostlina protein a enzym. Jakékoli rušení, jako vlna nebo procházející stvoření, smíchá ty dva a způsobuje, že řasy se stanou bioluminiscenčními.
Tato reakce není zcela srozumitelná, ale je to pravděpodobně obranná opatření. Mohlo by existovat, kdyby se zooplankton, hlavním dravcem dinoflagellates, rozsvítil do podložení nebo záře, aby přilákaly ryby, které se na planktonu loví.
6 Květiny mají modrý halos
Květinové geny se snaží vytvořit lístky, které jsou modré, což je přesně barva, kterou kvetoucí rostliny chtějí víc než cokoli jiného. Důvod? Včely jsou přitahovány k modré a květy potřebují bzučivý hmyz k dokončení svého fertilizačního cyklu.
V roce 2017 vědci zjistili, jak rostliny vytvořily nový způsob, jak přilákat včely. Ty, které nemohly produkovat modré květy, vyvinuly lístky s nanostrukturami schopnými modře svítit v slunečním světle.
Tyto hvězdy jsou jako neonové znamení pro včely. Drobné reflexní váhy se ukázaly být široce rozšířenou taktikou a nacházely se ve všech hlavních skupinách kvetoucích druhů, které závisí na opylování hmyzem, včetně některých stromů.
Přestože byl obecný odstín modrý, některé rostliny také produkovaly efekt ultrafialového rozptylu. Zvyšuje schopnost včel umístit modrou barvu. Halo se ukázalo jako silnější přitažlivost než skutečná věc. Během pokusů čmeláci ignorovali skutečné barvy květin a šli rovnou pro ty s modrou fluorescencí.
5 zářící korál
Vědci už dávno zjistili, proč se zalehnou plytké korály. Jejich zelené světlo působí jako opalovací krém proti slunečnímu záření. Vědci však nemohli pochopit, proč korály chráněné proti slunci z hlubinného moře také vydávají fluorescenční světlo.
V roce 2017 zazněla odpověď. Hluboké korály nezaříkají, aby se vyhnuly světlu, ale aby získaly více. V takových hloubkách není životodárné světlo bohaté. K přežití musí korály absorbovat co nejvíce. Modré světlo na dně moře však nestačí k tomu, aby korály dostali energii, kterou potřebují.
Korálové působivě používají červenou fluorescenci pro smíchání modré s oranžově červeným světlem. Druhý způsob umožňuje lepší produkci potravin pomocí fotosyntézy.
Tento objev může být vzrušující pro vědce, ale ne pro environmentalisty. Globální oteplování způsobuje masové bělení mělkých korálů a velká naděje byla, že některé druhy by mohly migrovat do hlubších vod. Jak plytké korály svítí zeleně, nemusí se přizpůsobit hlubším vodám, kde přežití vyžaduje červenou fluorescenci.
4 Když se mořské ptáky třpytí
V roce 2018 měli biologové na rukách mrtvý atlantský puffin. Jako dodatek se rozhodli, že ji budou vidět pod UV zářením. Myšlenkou bylo zkoušet jakoukoli záři, protože kočkované auklety, druhy příbuzné puffinům, mají fluorescenční zobáky.
Za normálního světla jsou zobáky zubů velmi rozpoznatelné. Jsou vyzdobeny barvami, které mají pravděpodobně znamenat opačné pohlaví. Přestože pušky mají zářící bratranec, bylo stále neočekávané, když se pod lampou UV fluoreskují obruba a lamina, dva hřebeny na zobáku mrtvého vzorku.
Vědci si nejsou jisti, proč se paprsky rozsvítí, ale to může mít něco společného s jejich schopností vidět spektrum UV záření. Dokonce i během dne si všichni popouští své zářící hřebeny. Další záhady zahrnují to, co jim to vypadá a jak jsou schopni fluorescence na prvním místě.
Protože byl testován pouze jeden mrtvý pták, vědci stále potřebují vyloučit možnost, že záře byla nějak způsobena rozkladem.
3 Mitochondrie podivné teplo
V posledních letech vědci vytvořili barviva citlivá na teplotu, které se nazývají "fluorescenční teploměry". Tyto barviva se drží uvnitř buněk specifickými cíli, což je činí ideální pro experiment určený k určení tepla mitochondrií. Tyto drobné struktury uvnitř buněk přeměňují kyslík a živiny na energii. Tento proces také vytváří teplo.
V roce 2017 vědci používali žluté fluorescenční barvivo, které ztmavne, když se teplo zintenzivňuje. Jakmile vstoupíte do buněk, může to pomoci při výpočtu teploty. Předtím se předpokládalo, že mitochondrie působí při normální tělesné teplotě, která je v průměru 37 stupňů Celsia. Zkoušky ukázaly, že mitochondrie fungují při 50 ° C (122 ° F).
Pokud by někdo někdy vyvinul takovou teplotu plného těla, byla by to život ohrožující horečka. Naštěstí se rekord nejhorší tělesné teploty blíží mitochondrijskému ohni. Pokud je toto divné teplo lépe pochopitelné, spousta starých pojmů o funkci buněk - zejména těch, které souvisí s teplotou - by mohla vypadnout.
2 Fotosyntéza z vesmíru
V roce 2017 vyvinuli australští vědci a NASA nový způsob monitorování změny klimatu. Dostaly úchvatné snímky z vesmíru, které ukazovaly rostlinnou fluorescenci. Nová technika by mohla detekovat chlorofylovou fluorescenci indukovanou solární energií, která se vytváří během fotosyntézy v listech.
Pro výrobu cukrů z fotosyntézy rostliny absorbují oxid uhličitý. Pochopení tohoto cyklu v celosvětovém měřítku je zásadní pro to, abychom zůstali na vrcholu klimatu a dynamiky uhlíkového cyklu.
Chcete-li začít testovat tuto myšlenku, vědci využili satelitního monitorování k zachycení snímků zářivého chlorofylu. Hladiny byly měřeny a porovnány s přesností proti pozorování povrchu fotosyntézy. Výsledky ukázaly, že kosmické snímky poskytují přesné informace v různých vegetacích, oblastech a čase.
Inovační technologie se netýká pouze sledování růstu rostlin a změny klimatu. Fluorescenční fotografie nám mohou také pomoci lépe pochopit ekosystémy a uhlíkové toky Země, stejně jako hospodaření s půdou a zachování biodiverzity.
1 První fotografie paměti
Během nedávných výzkumů o tom, jak se vzpomínky dělají, se vědci rozhodli prohmatnout mozkové buňky slimáka. Neurony oceánu plíživé Aplysia californica dobře se hodí pro lidi.
Vědci z neurologie po dlouhou dobu předpokládali, že proteiny se vytvářejí v synapsech mozku, když jsou vytvořeny dlouhodobé vzpomínky. Dokud mořský slimák nenabídl svůj mozek, tato teorie nebyla nikdy prokázána.
Během nedávného experimentu vědci nejprve dali buňkám pocit dobře hormon serotonin, který pomáhá při tvorbě paměti. Poté byl použit fluorescenční protein, původně zelený, ale pod UV světlem mohl být červeně červený.
Test byl tak jednoduchý, jako byl úspěšný. Pod ultrafialovým světlem vědci sledovali, jak bílkoviny zčervenájí a označují jejich pozice. Neurony byly pak povzbuzovány k vytváření vzpomínek. Neuvěřitelně, zatímco se to stalo, mezi mozkovými buňkami rostly nové zelené proteiny. To umožnilo vzít první snímek paměti.
Kromě prokázání teorie ukázalo, že krátkodobé vzpomínky netvoří nové proteiny. Přesná role, kterou přítomnost bílkovin (nebo její nedostatek) hraje v rozdílu mezi krátkodobými a dlouhodobými vzpomínkami, zůstává záhadou.