Il termine “bioluminescenza” indica un fenomeno naturale affascinante attraverso il quale alcuni organismi viventi emettono luce propria. Questo spettacolo di luci, che sembra provenire da un film fantasy, è in realtà il risultato di reazioni chimiche che avvengono all’interno di creature marine, insetti o funghi.
Se avete avuto modo di vedere film come Avatar, ricorderete sicuramente l’atmosfera magica della foresta di Pandora, dove le piante e gli animali brillano al buio con colori vivaci.
Non solo, un altro esempio è il cartone animato Alla ricerca di Nemo, in cui Marlin e Dory si imbattono in un pesce abissale con una lampada naturale sul capo. Queste rappresentazioni, seppur frutto della fantasia, sono ispirate a fenomeni reali osservabili in natura.
La bioluminescenza non è solo suggestiva, ma svolge anche funzioni fondamentali per gli organismi che la possiedono: dall’accoppiamento alla difesa dai predatori.
Scopriamo insieme che cos’è la bioluminescenza, come funziona, e quali creature la utilizzano.
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Origine della bioluminescenza
Diversi organismi hanno la capacità di produrre luce: nel regno vegetale, per esempio, solo certi funghi, alghe o batteri sono luminescenti.
Siamo sicuri che almeno una volta vi siate imbattuti in quei video che mostrano alghe bioluminescenti che trasformano il mare in uno spettacolo di luci.
Questo è spesso opera dei dinoflagellati, della specie Noctiluca scintillans, noti anche come “scintilla nel mare”. Si tratta di microrganismi che emettono luce blu-verde quando l’acqua viene agitata, ad esempio dal movimento delle onde o dal passaggio di una barca, creando un effetto magico in grado di incantare chiunque.
In nessuno di questi casi però, la finalità è chiara. Ma pare che questo meccanismo abbia un ruolo positivo.
Come avviene la bioluminescenza?
Abbiamo spiegato che cos’è la bioluminescenza, ma come funziona? La bioluminescenza avviene grazie a una reazione chimica che si scatena all’interno di alcuni organismi viventi. Questi ultimi, producono una molecola chiamata luciferina che quando entra in contatto con l’ossigeno, un enzima chiamato luciferasi accelera la reazione, liberando l’energia sotto forma di luce.
Il colore della luce dipende dal tipo di luciferina e dall’ambiente in cui vive l’organismo. Nei mari, per esempio, la luce è spesso blu o verde perché questi colori si propagano meglio nell’acqua.
Si tratta di una reazione altamente efficiente: quasi tutta l’energia viene convertita in luce, senza produrre però calore, al contrario di quanto accade nelle normali lampadine.
Dove vedere la bioluminescenza?
Il fenomeno della bioluminescenza è molto affascinante da vedere. Esistono diversi luoghi nel mondo in cui è possibile osservare questo spettacolo di luci dal vivo.
In particolare, alcune località del Nord America, come la Florida e Porto Rico. Un altro posto in cui osservare la bioluminescenza è vicino a San Juan (Porto Rico), dove l’acqua si illumina creando l’illusione di nuotare tra le stelle.
Anche a Cuba e in Australia, in particolare lungo la costa orientale, è possibile assistere a manifestazioni di bioluminescenza marina, grazie alla presenza di piccolissimi organismi acquatici.
Allo stesso modo, alcune aree rurali del Giappone e le regioni meridionali, come Okinawa, offrono scenari incredibili per osservare creature che brillano nelle profondità marine.
Quali sono gli organismi bioluminescenti?
La bioluminescenza si trova in diverse creature marine e terrestri, che usano la luce per difendersi, comunicare, attirare prede o trovare un partner.
Organismi bioluminescenti nel mare
- meduse: emettono luce per spaventare e allontanare i predatori;
- dinoflagellati: alghe minuscole che illuminano l’acqua quando viene mossa;
- pesce lanterna: dotato di piccoli organi luminosi che attirano le prede;
- pesce drago: usa la luce rossa per vedere la preda nelle profondità oceaniche;
- rana pescatrice: ha un’esca luminosa sulla testa per attirare a sé il cibo;
- calamari e polpi: alcune specie producono luce per mimetizzarsi o attirare le prede.
- salpe marine: piccoli animali gelatinosi che usano la luce per comunicare.
Organismi bioluminescenti sulla terra
- lucciole: producono luce per attrarre i partner;
- vermi luminosi: usano la bioluminescenza come tecnica di difesa;
- funghi: brillano per attirare insetti o diffondere le loro spore.
Anche alcuni batteri sono bioluminescenti e vivono in simbiosi con altri organismi, come la rana pescatrice.
Il futuro della bioluminescenza
Non è la prima volta che gli organismi bioluminescenti attirano l’attenzione della ricerca energetica, parliamo in particolare delle lucciole. Un gruppo di scienziati, infatti, è riuscito a riprodurre in laboratorio la bioluminescenza di queste creature, il cui segreto risiede nelle reazioni chimiche spiegate in precedenza
Per farlo, i ricercatori hanno utilizzato la nanotecnologia, realizzando dei nanofili trattati con l’enzima della luciferasi. Questi ultimi, quando interagiscono con la luciferina, rilasciano energia che li fa brillare. Non solo, il team ha scoperto che cambiando la dimensione del nucleo e la lunghezza dei nanofili, è possibile ottenere luci di vari colori: verde, rosso, arancione, oltre al classico giallo delle lucciole.
Il prossimo passo sarà quindi studiare come rendere la luce più duratura e sviluppare il processo su larga scala.
In futuro, l’obiettivo sarà quello di rendere la bioluminescenza artificiale facilmente scalabile, aprendo la strada a un’energia pulita e altamente sostenibile. Se questi progressi riusciranno a essere applicati, potremmo assistere a una vera e propria rivoluzione nella ricerca energetica, con soluzioni innovative che sfruttano la bioluminescenza per ridisegnare il modo di concepire l’illuminazione e altre applicazioni ecologiche.
Noi di Energit siamo già impegnati su questo fronte: tutte le nostre soluzioni sono pensate per essere sostenibili e amiche dell’ambiente!
