심해에서 살고 있는 심해어나 해양동물은 자체발광을 하는 기능이 있다고 하는데, 빛이 없는 심해어등이 빛을 내는 원리는 무엇인지 궁금합니다.
깊은 바다, 심해속에 사는 심해어 및 기타 해양생물들 중에 몸에서 자체적인 발광을 내는 것들이 있다고 하는데
어떻게 해서 깊은 심해에서 빛도 없는데 빛을 자체적으로 만들어 발광을 할 수가 있는지 궁금합니다.
심해 생물마다 차이가 있습니다.
하지만 대부분의 경우 특정 화학물질의 반응이거나 공생박테리아를 이용하는 경우입니다.
대부분의 경우 화학물질로는 루시페린과 루시페라이제입니다. 루시페린은 빛을 내는 분자로, 생물 발광의 핵심 물질이며 루시페라아제는 루시페린의 산화 반응을 촉매하는 효소입니다.
그리고 먼저 말씀드렸지만, 일부 심해 생물은 스스로 루시페린과 루시페라아제를 만들지 않고, 몸속에 발광 박테리아를 공생시켜 빛을 냅니다. 대표적인 예로 초롱아귀가 있습니다. 초롱아귀는 머리 위에 달린 촉수 끝에 발광 박테리아를 살게 하여 이를 마치 낚싯대처럼 사용하여 먹이를 유인하는 것이죠.
안녕하세요.
심해에 서식하는 생물들이 스스로 빛을 내는 현상은 생물발광(Bioluminescence)이라고 하며, 이는 생물 내부에서 일어나는 특정 화학 반응을 통해 에너지를 빛의 형태로 방출하는 생리적 기능입니다. 심해는 일반적으로 수심 200미터 이하의 바다로, 햇빛이 거의 도달하지 않아 매우 어둡고 차가운 환경입니다. 이런 극한 환경에서 살아가는 심해 생물들은 다양한 생존 전략을 발달시켜 왔는데, 그 중 하나가 바로 자체 발광입니다. 이 발광의 생물학적 원리는 특정 효소와 기질의 작용에 의해 이루어집니다. 대부분의 경우, 생물체 내에는 루시페린(luciferin)이라는 기질과, 이를 산화시켜 빛을 내는 루시페레이스(luciferase)라는 효소가 존재합니다. 이 둘이 산소와 결합해 반응하면 화학 에너지가 빛 에너지로 전환되며, 눈에 보이는 빛을 방출하게 됩니다. 이 과정은 열을 거의 발생시키지 않기 때문에 냉광(冷光, cold light)이라 불리며, 생물이 효율적으로 에너지를 사용하는 방식입니다.
심해 생물들이 이러한 발광 기능을 가지는 이유는 다양합니다. 첫째, 포식자로부터의 위장 및 회피입니다. 일부 생물은 배쪽에서 빛을 내어 아래에서 올라오는 미약한 빛과 동화되어 자신의 윤곽을 감추는 카운터 일루미네이션(counter-illumination) 전략을 사용합니다. 둘째, 먹이를 유인하거나 포식하는 데 활용됩니다. 예를 들어, 아귀류(anglerfish)는 머리 위의 촉수 끝에 발광 기관을 가지고 있어 어두운 심해에서 작은 생물을 유인해 포식합니다. 셋째, 종 간의 의사소통 또는 짝짓기 신호로도 활용되며, 특정한 발광 패턴으로 개체를 구분하거나 암수 간의 신호를 주고받습니다. 한편, 모든 심해 생물이 자신이 직접 발광 물질을 만드는 것은 아닙니다. 일부는 공생하는 발광 박테리아를 몸속의 특수한 기관에 보유하고 있으며, 그 박테리아의 발광 능력을 활용합니다. 대표적인 예로 심해 오징어나 해파리 등이 있습니다. 요약하자면, 심해어와 해양 생물의 자체 발광은 루시페린-루시페레이스 반응 혹은 발광 박테리아와의 공생을 통해 이루어지며, 이는 심해라는 극한 환경에서의 생존을 돕는 매우 효율적이고 정교한 생리적 적응 현상입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
심해생물들은 루시페린과 루시페라아제라는 화학물질을 응용하여 빛을 만들어냅니다.
이 과정은 외부의 빛이없어도 에너지를 빛으로 변환시키는 방식이고
반딧불이가 빛을내는 원리와 동일합니다.
감사합니다.
심해 생물이 빛을 내는 현상은 생물 발광이라는 화학 반응을 통해 이루어집니다. 이 과정은 주로 루시페린이라는 발광 물질이 루시페라아제라는 효소의 작용으로 산화되면서 화학 에너지가 빛 에너지로 전환되는 것입니다. 심해 생물은 이러한 자체 발광 능력을 먹이 유인, 포식자 방어, 또는 동족 간의 의사소통 등 다양한 생존 전략에 활용합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
우선 빛을 내는 이유가 있는데요
이게 에너지를 이용해서 내는거랍니다.
그리고 에너지를 내면서 빛을 내야지 먹이를 유인해서 먹어서 다시 에너지를 낸답니다.