உயிரி ஒளிர்வு (ஃபயோலுமினென்சென்ஸ்) – தமிழில்: ஆழிக்ஸ்
கோடைகால இரவில் மின்மினிப் பூச்சிகளின் பிரகாசத்தை நீங்கள் பார்த்திருப்பீர்கள். மின்மினிப் பூச்சிகள் அவற்றின் ஒளிரும் அடிவயிற்றில் ஒரு வேதி வினையின் மூலம் ஒளியை உற்பத்தி செய்யும் செயலானது “உயிரி ஒளிர்வு” என அழைக்கப்படுகிறது. ஆனால் பல கடல் வாழ் உயிரினங்களின் ஒளி உற்பத்தி செய்யும் திறன்களால் சில கடற்பரப்புகளே ஒளிரும் மற்றும் மினுமினுக்கும் என்பது உங்களுக்குத் தெரியுமா? சில மீன்கள் தங்களது இரையை ஈர்ப்பதற்காக தங்கள் வாயின் முன் கவர்ச்சியான ஒளியை உண்டாக்குகின்றன. சில ஸ்க்விட்கள் (Squid) (செபலோபாட்ஸ் (Cephalopods) குடும்பத்தைச் சார்ந்தது) தங்கள் வேட்டையாடுபவர்களைக் குழப்புவதற்காக மை க்கு பதிலாக உயிரி ஒளிர் திரவத்தை வெளியேற்றுகின்றன. புழுக்கள் மற்றும் சிறிய ஓட்டுமீன்கள் தங்கள் இணையை ஈர்ப்பதற்காக உயிரி ஒளிர்வை பயன்படுத்துகின்றன.
மனிதர்கள் பெரும்பாலும் கடல் அலைகள் அல்லது நகரும் படகு போன்ற பொருளியல் ரீதியான இடையூறுகளால் உயிரி ஒளிர்வு தூண்டப்படுவதைப் பார்க்கிறார்கள். இது கடல் வாழ் விலங்குகளைத் தங்களது ஒளியை வெளிக்காட்ட வைக்கிறது. ஆனால் பெரும்பாலும் அவ்விலங்குகள் அத்தகைய தாக்குதலுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் அல்லது ஒரு துணையை ஈர்க்கும் வகையில் ஒளிரும். உயிரி ஒளிர் உயிரினங்கள் நீர் நிரல் முழுவதும் அதாவது மேற்பரப்பில் இருந்து கடற்பரப்பு வரை, கடற்கரைக்கு அருகிலிருந்து திறந்த கடல் வரை வாழ்கின்றன. ஆழ்கடலில் உயிரி ஒளிர்வு மிகவும் பொதுவானது. மேலும் ஆழ்கடல் மிகவும் பரந்ததாக இருப்பதால், இந்தக் கடலுலகில் உயிரி ஒளிர்வு மிகவும் பொதுவான தகவல்தொடர்பு வடிவமாகவும் இருக்க முடியும்.
ஆழ்கடல் ஒளி: எப்படி உருவாகிறது?
ஒரு உயிரினத்தின் உடலுக்குள் ஒளி ஆற்றலை உருவாக்கும் வேதிவினை மூலம் உயிரி ஒளிர்வு ஏற்படுகிறது. இந்த வேதிவினை உருவாக, ஒரு உயிரினத்தில் லூசிஃபெரின் (Luciferin) என்ற வேதி மூலக்கூறு இருக்க வேண்டும். அது ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரியும் போது ஒளியை உருவாக்குகிறது. லூசிஃபெரினில் பல்வேறு வகைகள் உள்ளன. அவை வேதிவினையை உருவாக்கும் விலங்குகளைப் பொறுத்து மாறுபடும். பல உயிரினங்கள் வினையூக்கி லூசிஃபெரேஸை (Luciferase) உற்பத்தி செய்கின்றன. இது உயிரி ஒளிர்வு செயற்பாடுக்கான வேதிவினையை விரைவுபடுத்த உதவுகிறது.
உணவு அல்லது இணைத் தேடலின் உடனடித் தேவைகளைப் பொறுத்து விலங்குகளின் வேதியியல் மற்றும் மூளைச் செயல்முறைகளை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் அவை ஒளிரும் போது அவற்றின் ஒளிரும் தன்மையைக் கட்டுப்படுத்த முடியும். சில உயிரினங்கள், முன் தொகுக்கப்பட்ட “உயிரி ஒளிர்வு குண்டு” போல, அதாவது ஆக்சிஜனுடன் லூசிஃபெரினைத் தொகுக்கின்றன. அவை ஃபோட்டோபுரோட்டீன் (Photoprotein) என அழைக்கப்படுகின்றன. இவை அத்தகைய உயிரினங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட தனிமத்தைக் (பொதுவாக கால்சியம்) கொண்டிருக்கும் தருணத்தில் ஒளிரத் தயாராக இருக்கும். அவைகளால் ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் நிறத்தைக் கூட தேர்வு செய்ய முடியும்.
உயிரி ஒளிர்வை எது உருவாக்குகிறது?
உயிரி ஒளிர்வு பல கடல் உயிரினங்களில் காணப்படுகிறது. பாக்டீரியா, பாசிகள், ஜெல்லிமீன்கள், புழுக்கள், ஓட்டுமீன்கள், கடல் நட்சத்திரங்கள், மீன் மற்றும் சுறாக்கள் போன்ற சிலவற்றைக் குறிப்பிடலாம். மீன்களில் மட்டும் சுமார் 1,500 அறியப்பட்ட இனங்கள் ஒளிர்கின்றன. சில சமயங்களில், விலங்குகள் ஒளிரும் திறனைப் பெற பாக்டீரியா அல்லது பிற உயிரி ஒளிர் உயிரினங்களை தன்வசப்படுத்திக் கொள்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஹவாய் பாப்டெயில் ஸ்க்விட் ஒரு சிறப்பு ஒளி உறுப்பைக் கொண்டுள்ளது. அது பிறந்த சில மணிநேரங்களில் உயிரி ஒளிர் பாக்டீரியாவால் காலனித்துவப்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் பொதுவாக, உயிரி ஒளிர்வை உருவாக்கும் வேதிவினைக்குத் தேவையான இரசாயனங்கள் அந்த உயிரிலையே உள்ளன. உயிரி ஒளிர்வு செய்யும் உயிரினங்களின் எண்ணிக்கையும் ஒளியை உருவாக்கும் வேதிவினைகளின் மாறுபாடுகளும் உயிரி ஒளிர்வு திறனானது பல்வேறு காலங்களில், குறைந்தது, 40 வெவ்வேறு காலங்களில் பரிணாம வளர்ச்சியடைந்துள்ளது என்பதற்கு சான்றாகும். ஆராய்ச்சிகள் புதிய கண்டுபிடிப்புகளை உருவாக்கும் போது இந்த எண்ணிக்கை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. 2018 ஆம் ஆண்டில், விஞ்ஞானிகள் ரே-ஃபின்ட் (Ray-Finned) மீன்கள் 27 வெவ்வேறு காலங்களில் அதன் உயிரி ஒளிர்வு திறனானது பரிணாம வளர்ச்சி அடைந்திருப்பதாக கண்டறிந்தனர். இது முன்னர் அறியப்பட்டதை விட மிகவும் அதிகமாகும்.
பெரும்பாலான ஆழ்கடல் விலங்குகள் சில உயிரி ஒளிர் ஒளியை உருவாக்குகின்றன. ஆனால் இந்த நிகழ்வு மிகவும் ஆழ்கடலுக்குள் நடைபெறாமல் பொதுவான காட்சிக்குப் புலப்படும் கடலின் மேற்பரப்பிலே நிகழ்கிறது. பல சிறிய பிளாங்க்டோனிக் (Planktonic) வகையைச் சார்ந்த மேற்பரப்பில் வசிக்கக்கூடிய உயிரினங்கள் உதாரணத்திற்கு, ஒற்றை செல் டைனோஃப்ளாஜெல்லட்டுகள் (Dinoflagellates) போன்றவை உயிரி ஒளிர் செய்யும் திறனுள்ளவை. சூழ்நிலைகள் சரியாக இருக்கும் போது, டைனோஃப்ளாஜெல்லேட்டுகள் தண்ணீரின் மேற்பரப்பில் அடர்த்தியான அடுக்குகளில் பூக்கின்றன. இதனால் கடல் பகலில் சிவப்பு-பழுப்பு நிறத்தைப் பெறுகிறது மற்றும் இரவில் அவை அலைகளின் மூலம் நகரும் போது பிரகாசமாக பளபளக்கிறது. டைனோஃப்ளாஜெல்லட்டுகள் மற்ற விலங்குகளுக்கு விஷமாக மாறும்போது, இவை தீங்கு விளைவிக்கும் பாசிப் பூக்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. பெரிய மீன்கள் நச்சுத்தன்மையுள்ள டைனோஃப்ளாஜெல்லட்டுகளை உண்ணும் போது, அந்த மீனின் வயிற்றில் அதிக செறிவுகளில் குவிந்து, அவை மீன்களுக்கு உணவாகின்றன. பின்னர் கடல் பாலூட்டிகள் அல்லது மக்கள் இந்த உயிரினங்களை சாப்பிடும் போது, அது நோய் அல்லது மரணத்தைக் கூட ஏற்படுத்தும்.
உயிரி ஒளிர்வின் நிறம்
ஒளி பல்வேறு வடிவங்களாக அலைக்கற்றைகளில் பயணிக்கிறது – அவை அலைநீளம் என அறியப்படுகிறது – இதுதான் ஒளியின் நிறத்தைத் தீர்மானிக்கிறது. அலைகள் நம் கண்களை வந்தடையும் போது, அவை அவற்றின் அலைநீளத்தைப் பொறுத்து மூளையால் வண்ணங்களாக மாற்றப்படுகின்றன. நம் கண்களால் காணக்கூடிய அலைநீளங்கள் “புலப்படும் ஒளிக்கற்றைகள்” என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மேலும் இந்த நிறமாலையில் உள்ள அனைத்து வண்ணங்களையும் அவை நிலத்திற்கு மேலே உள்ள காற்றில் பயணிக்கும்போது நாம் அவற்றைக் காணலாம். ஆனால் ஒளி நீருக்கடியில் வித்தியாசமாக பயணிக்கிறது. ஏனெனில் நீண்ட அலைநீளங்கள் கொண்ட ஒளியானது அதிக தூரம் பயணிக்க முடியாது. கடலில் உற்பத்தி செய்யப்படும் பெரும்பாலான உயிரி ஒளிர்வு நீல-பச்சை நிறத்திலே உள்ளன. ஏனென்றால், இந்த நிறங்கள் ஒளியின் குறுகிய அலைநீளங்கள் உடையவை. அதனால் அவைகளால் இரண்டு விதமான கடல் பரப்பிலும் – ஆழமற்ற மற்றும் ஆழமான – கடலில் பயணிக்க முடியும் (இதனால் அவை கண்களுக்குப் புலப்படுகின்றன). சிவப்பு ஒளி போன்ற நீண்ட அலைநீளங்களைக் கொண்ட சூரியனிலிருந்து பயணிக்கும் ஒளியானது ஆழ்கடலை அடைவதில்லை. அதனால்தான் பல ஆழ்கடல் விலங்குகள் சிவப்பு நிறத்தில் உள்ளன. எனவே அவை கண்களுக்குப் புலப்படாமல் உள்ளன. மேலும், அவை கண்களுக்குப் புலப்படாததால், பல ஆழமான நீர் விலங்குகள் அவற்றை முழுவதுமாக பார்க்கும் திறனை இழந்துவிடுகின்றன. இருப்பினும், டிராகன் மீன் (மலாகோஸ்டியஸ் (Malacosteus)) உட்பட சில விலங்குகள் சிவப்பு ஒளியை வெளியிடவும் பார்க்கவும் அத்தகைய திறனுடன் பரிணமித்துள்ளன. ஆழ்கடலில் தங்களுடைய சொந்த சிவப்பு ஒளியை உருவாக்குவதன் மூலம், அவைகளால் சிவப்பு நிற இரையைப் பார்க்க முடியும். அதே போல் மற்ற டிராகன் மீன்களுடன் தொடர்பு கொள்ளவும் மற்றும் அவற்றிற்கு அவைகளின் இரையைக் காட்டவும் முடியும். அதே நேரத்தில் மற்ற சந்தேகத்திற்கு இடமில்லாத விலங்குகள் தங்கள் தப்பி ஓடுவதற்கான எச்சரிக்கை அறிவிப்பான சிவப்பு ஒளியைப் பார்க்க முடியாது.
விலங்குகள் ஏன் ஒளிர்கின்றன?
உணவளித்தல்
விலங்குகள் தங்கள் ஒளியைப் பயன்படுத்தி அவற்றிற்கான இரையைத் தங்கள் வாயை நோக்கி இழுக்க முடியும் அல்லது அருகிலுள்ள பகுதியை ஒளிரச் செய்ய முடியும். இதனால் அவை தங்களின் அடுத்த வேளை உணவை சற்று நன்றாகப் பார்க்கும் திறன் பெறுகின்றன. சில சமயங்களில் கவரப்படும் இரையானது ஸ்டாரோட்யூதிஸ் ஆக்டோபஸின் (Stauroteuthis Octopus) பெரிய மூக்கைச் சுற்றியுள்ள உயிரி ஒளிர்வால் ஈர்க்கப்படுவது போன்ற சிறிய பிளாங்க்டனாக இருக்கலாம். ஆனால் அந்த ஒளி பெரிய விலங்குகளை ஏமாற்றும். திமிங்கலங்கள் மற்றும் ஸ்க்விட் ஆகியவை குக்கீ-கட்டர் (Cookie-Cutter) சுறாவின் ஒளிரும் அடிப்பகுதியால் ஈர்க்கப்படுகின்றன. அவை விலங்குகளை நெருங்கியவுடன் அவற்றால் கடிபடுகின்றன. ஆழ்கடல் ஆங்லர் மீன்கள் (Angler Fish) ஒளிரும் பாக்டீரியாவால் ஒளிரும் உயிரி ஒளிர் பார்பெல் (Barbel) மூலம் அதன் வாய்க்கு நேராக இரையை ஈர்க்கிறது.
இணையைக் கவர்தல்
கடல் வாழ் விலங்குகளுக்கு உணவைத் தேடுவது மற்றும் அவற்றை அடைவது மட்டுமே வாழ்வாதாரம் இல்லை. தன் இணையை ஈர்ப்பதும் முக்கியமானது. அதற்கும் உயிரி ஒளிர்வு ஒரு சிறப்பான பங்களிப்பைச் செய்ய முடியும். ஆண் கரீபியன் ஆஸ்ட்ராகோட் (Male Caribbean Ostracod) – ஒரு சிறிய ஓட்டுமீன் – தன்னுடைய பெண் இணையை ஈர்க்க அதன் மேல் உதடுகளில் உயிரி ஒளிர் சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. சில்லிட் நெருப்புப் புழுக்கள் கடற்பரப்பில் வாழ்கின்றன. ஆனால் பௌர்ணமி நாட்களில் முழு நிலா தொடங்கியவுடன் அவை திறந்த நீருக்குச் செல்கின்றன. அங்கு ஒடோன்டோசிலிஸ் எனோப்லா (Odontosyllis Enopla) போன்ற சில இனங்களின் பெண்கள், ஒரு குறிப்பிட்ட எல்லைகளுக்குள் நகரும் போது ஆண்களை ஈர்க்க அவை இந்த உயிரி ஒளிர்வைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த ஒளிரும் புழுக்கள் கிறிஸ்டோபர் கொலம்பஸை (Christopher Columbus) புதிய உலகிற்கு வரவேற்கக் கூட உதவியிருக்கலாம். ஆங்லர் மீன், ஃப்ளாஷ்லைட் மீன் (Flashlight Fish) மற்றும் குதிரைமீன் போன்ற அனைத்தும் ஆண்களுக்கும் பெண்களுக்கும் இடையிலான வேறுபாட்டைக் கூறுவதற்காக ஒளிர்வதாக கருதப்படுகிறது. அல்லது மற்றபடி இனச்சேர்க்கைக்காக தொடர்பு கொள்ள பயன்படுகிறது.
பாதுகாப்பு
வரவிருக்கும் வேட்டைக்காரர்களைப் பயமுறுத்துவதற்கு பெரும்பாலும் விலங்குகள் உயிரி ஒளிர்வின் வலுவான ஒளியை பயன்படுத்துகின்றன. பிரகாசமான சமிக்ஞை வேட்டையாட வரும் பெரிய விலங்குகளைத் திடுக்கிடச் செய்து திசைதிருப்பும் மற்றும் அதன் இலக்கு இருக்கும் இடத்தைப் பற்றிய குழப்பத்தையும் ஏற்படுத்தலாம். சிறிய கோபேபாட்கள் (Copepods) முதல் பெரிய காட்டேரி ஸ்க்விட் வரை, இந்த தந்திரோபாயம் ஆழ்கடலில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். “கிரீன் பாம்பர் (Green Bomber)” புழு (ஸ்விமா பாம்பிவிரிடிஸ் (Swima Bombiviridis)) மற்றும் பாலிசீட் (Polychaete) குடும்பத்தைச் சேர்ந்த நான்கு இதேபோன்ற புழு இனங்கள் தங்களுக்குத் தீங்கு நேரும் போது அவற்றின் உடலில் இருந்து ஒரு உயிரி ஒளிர் “குண்டை” வெளியிடுகின்றன. இந்த ஆழ்கடல் புழுக்கள் கடலடியில் மிக அருகிலே வாழ்கின்றன. மேலும் அவை 2009 இல் தான் கண்டறியப்பட்டன. ஆக்டோபோட்யூதிஸ் டெலெட்ரான் (Octopoteuthis Deletron) போன்ற ஆழ்கடல் ஸ்க்விட் போன்ற சில விலங்குகள் அவற்றின் உயிரி ஒளிரும் கைகளைப் பயன்படுத்தி அவற்றை வேட்டையாடுபவைகளின் மேல் பசை போல ஒட்டிக்கொள்ளும். இச்செயல் அத்தகைய வேட்டையர்களை திசைதிருப்பக்கூடும். இந்த சலசலப்புகள் அனைத்தும் அபாய எச்சரிக்கையாகவும் செயல்பட்டு பெரிய வேட்டையர்களையும் ஈர்க்கும். சில சமயங்களில் ஒரு வேட்டைக்காரர் தன் இரையை மட்டுமே கடிக்கக்கூடும். மேலும், அருகில் சாட்சியாக இருக்கும் உயிரினம் அதன் வயிற்றில் இருந்து தொடர்ந்து ஒளிர்ந்து கொண்டிருக்கும்.
எதிர் வெளிச்சத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உருமறைப்புக்கு உதவ உயிரி ஒளிர்வு பயன்படுத்தப்படும். ஒரு விலங்கின் அடிப்பகுதியில் உள்ள ஃபோட்டோஃபோர்ஸ் (Photophores) என்ற சுரப்பி உறுப்பானது ஒளியை வெளியிட்டு மேற்பரப்பில் இருந்து வரும் மங்கலான ஒளியுடன் பொருந்திப்போகும். இதனால் கீழே இருந்து தன் இரையைத் தேடும் வேட்டையாடுபவைகளுக்கு அவை தங்களுக்குத் தேவையானது எது என்பதைப் பார்ப்பது கடினமாகிறது.
மனிதத் தொடர்புகள்
கலை
கடல் வாழ் உயிரினங்களைப் பொறுத்தவரை உயிரி ஒளிர்வு செயல்பாடானது அவை தங்களுக்குள் தொடர்புகொள்வதற்கும் உணவை அடைவதற்கும் அல்லது காயமடையாமல் தங்களைப் பாதுகாத்துக் கொள்ளவும் பயன்படுவதாகும். ஆனால் மனிதர்களுக்கு, உயிரி ஒளிர்வு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் அழகான வண்ணங்களும் ஒளியும் கலைப் படைப்புகளாக இருக்கும்.
2012 இல் தேசிய இயற்கை வரலாற்று அருங்காட்சியகத்தில் ஒரு தற்காலிக கண்காட்சியானது கலைக்கும் அறிவியலுக்கும் இடையிலான இந்தத் தொடர்புகளை ஆராய்ந்தது. கலைஞர் ஷிஹ் சீ ஹுவாங் (Shih Chieh Huang) அருங்காட்சியகத்தின் இருண்ட இடத்தில் தொங்கும் நிறுவல்களை உருவாக்கினார். அவை ஆழ்கடலில் மிதப்பது போல் ஒளிரும் தன்மை கொண்டதாக இருந்தது. சில கலைஞர்கள் உயிரோட்டமான வரைபடங்களை உருவாக்க பாக்டீரியாவை பயன்படுத்துகின்றனர் அல்லது ஒளிரும் ஒற்றை செல் உயிரினங்கள் நிறைந்த கண்ணாடி தட்டுகளைக் காட்சிப்படுத்துகின்றனர்.
அறிவியல்
கடல் மற்றும் அதன் மர்மங்களைப் பற்றி மேலும் அறிய ஆராய்ச்சியாளர்களால் உயிரி ஒளிர்வை ஒரு கருவியாகவும் பயன்படுத்த முடியும். உயிரி ஒளிர்வில் நிபுணத்துவம் பெற்ற விஞ்ஞானி எடி வைடர் (Edie Widder), முதல் முறையாக ராட்சத ஸ்க்விட்டைப் படமெடுக்க முயற்சிக்கும் ஒரு குழுவுடன் இருந்தார். ராட்சத ஸ்க்விட் ஒரு போலி ஸ்க்விட்டுடன் இணைக்கப்பட்ட உயிரி ஒளிர்வு ஒளியால் ஈர்க்கப்படும் என்று அவர் சந்தேகித்தார்-அது சிறிய போலி ஸ்க்விட்டை சாப்பிட விரும்பியதால் அல்ல, ஆனால் அதன் ஒளிரும் ஒளியானது “அபாய எச்சரிக்கையாக” செயல்பட்டு அருகில் பெரிய இரை இருப்பதைக் குறிக்கும் என்பதற்காக. அவருடைய கோட்பாடு சரியானது என்று நிரூபிக்கப்பட்டது. 2012 இல் ஒரு உயிருள்ள ராட்சத ஸ்க்விட் அதன் வாழ்விடத்திலே முதல் முறையாக படம் பிடிக்கப்பட்டது.
இக்கட்டுரையானது https://ocean.si.edu/ocean-life/fish/bioluminescence என்ற இணைய முகப்பிலிருந்து எடுத்து இங்கு தமிழில் மொழிபெயர்ப்பு செய்யப்பட்டுள்ளது.
ஆங்கிலம்: The Ocean Portal Team
தமிழில்: ஆழிக்ஸ்