تخيل أنك في مكان شديد الظلام لدرجة أنك لا تستطيع مشاهدة أنفك من أمامك سواء كانت عينيك مفتوحتين أو مغلقتين، فهذا لا يهم لأن الشمس لا تسطع أبدا في ذلك المكان. فوق رأسك مباشرة ، ترى ضوء و عندما تتقدم لتتحرى يغريك لون أزرق يدور حولك. يأتي إلى ذهنك " بإمكاني مشاهدة هذا للأبد". لكنك لا تستطيع ذلك لأن فم سمكة أبو الشص ينفتح أمامك بسرعة ويأكلك وأنت على قيد الحياة أنت واحد من بين كثير من المخلوقات فى عمق المحيط الذى يتعلم ولكن بعد فوات الآوان أن يقدر قوة الضيائية الحيوية. الضيائية الحيوية تشير الى قدرة بعض الكائنات الحية لتصنيع الضوء بداخلها. يستطيع جسم الإنسان تصنيع أشياء مثل الصملاخ و أظافر القدم، و لكن هذة الكائنات تستطيع أن تحول أجزاء من أجسامها الى عصا مضيئة وكأن الطبيعة جعلتهم مستعدين لأى هجوم. لماذا؟ بطريقة أو بأخرى، الضيائية الحيوية تزود من فرصة الكائن الحى ليبقى على قيد الحياة و لنأخذ مثلا اليراع لدية القدرة على الإضاءة بالأخضر و هذا يساعده فى جذب رفيقة له فى ليالى الصيف الدافئة لكنه واحد من كثير من الكائنات التي تستطيع الإضاءة دودة السكة الحديدية ، فركسوثركس هرتس ، تستطيع أن تجعل جسمها يضيى بلونين الأحمر و الأخضر هل تستطيع أن تأكل شئ يشبة مدرج المطار؟ و كذلك لايستطيع اي من الحيوانات المفترسة وميض الضوء هذا يجعل الدودة تعيش بأمان. و كذلك يوجد قريدس المياه العميقة، أكنثفايرا بوربوريا. عندما يشعر بالتهديد، فإنه يخرج من فمه سحابة من مادة لزجة مضيئة . من منا لا يهرب عندما أحدهم يتقيأ عليه؟ بالإضافة, هذه المادة تجذب الكائنات المفترسة أكبر التى تتغذى على عدو القريدس. إذاً ماذا لو أنك لا تضيء حيوياً؟ هذة ليست بمشكلة! فهناك طرق أخرى لهذه الكائنات تجبر الكائنات المضية على العمل لديها حتى وإن ولدوا بدون القدرة على الإضاءة. دعونا نعيد النظر فى سمكة أبو الشص لحظات قبل محاولتها لأكلك. هذا الطُعم المتوهج أعلى رأسها مصنوع من جيب من الجلد تسمى اسكا. هذه الاسكا تحمل بكتريا مضيئة. فسمكة أبو الشص لا تستطيع ان تضئ بمفردها، و لهذا فهى تحمل كيس من البكتريا المضيئة. هل تتذكر اليراع؟ فى الحقيقة يستطيع اليراع ان يضئ بمفرده. فبداخله مصباح يحتوى على نوعين من المواد الكيميائية، مادة اللوسفيرين و اللوسيفيريز. عندما يختلط اللويسفريز مع اللوسفيرين فى وجود الأكسجين و جزيء حفظ اللطاقة يسمى ATP هذا التفاعل الكيميائى ينتج عنه طاقة على هيئة ضوء. عندما تمكن العلماء من معرفة كيف استطاع اليراع ان يشكل اللوسفرين و اللوسفيريز، فقد استخدموا الهندسة الوراثية لكى يصنعوا التفاعل المنتج للضوء بداخل الأجسام الحية التى لا تضئ. و كمثال ، استطاع الباحثون أن يدمجوا الجينات، او التعليمات فى الخلية لكى تنتج الليسفرين و الليسفريز المأخوذ من اليراع فى نبات التبغ. و هنا، استطاع نبات التبغ أن يتبع التعليمات التى تسللت الى الحمض النووي و أن يضئ مثل شجرة الكريسماس. المميز فى الضيائية الحيوية على عكس الضوء الصادر من الشمس أو المصباح، أنها لا تصدر حرارة. فهى تعمل بدرجات حرارة متفاوتة حتى لا تصيب الكائن الحى بأية حروق و على خلاف العصي المضيئة، التى تتلاشى إضأتها ببطئ مع نضوب المواد الكيميائية بداخلها، فالإضاءة الحيوية تستخدم فى تفاعلها مواد متجدده الموارد. و لهذا السبب يقوم المهندسون بمحاولة تنمية الأشجار التى تضيء حيويا. فكر فقط ، لو تم زراعتها على جوانب الطرقات السريعة سوف تضئ الطريق بإستخدام الأكسجين فقط و موارد نظيفة أخرى متاحة مجانا. للحديث عن ميزة البقاء على قيد الحياة! فهى تستطيع ان تساعد النباتات أن تعيش فترة أطول. هل تجد نفسك تفكر فى تطبيقات اخرى لجعل الضيائية الحيوية تستخدم فى امور أخرى مفيدة؟ تلك العصا المضيئة التى تأرجحها بلا هدف قد تساعدك فى العثور على رفيق، و لكن كيف يمكن للإضاءة الحيوية أن تحسن من بقاءك على قيد الحياة؟ لو فكرت بهذة الطريقة فقد رأيت الضوء.
Imagine a place so dark you can't see the nose on your face. Eyes opened or closed, it's all the same because the sun never shines there. Up ahead, you see a light. When you creep in to investigate, a blue light flits around you. "I could watch this forever," you think. But you can't because the mouth of an anglerfish has just sprung open and eaten you alive. You are just one of many creatures at the bottom of the ocean who learn too late to appreciate the power of bioluminescence. Bioluminescence refers to the ability of certain living things to create light. The human body can make stuff like ear wax and toe nails, but these organisms can turn parts of their body into glow sticks. It's like nature made them ready to rave. Why? In one way or another, bioluminescence improves a living thing's chances of survival. Take the firefly. It's ability to glow green helps it attract a mate on a warm, summer night, but it's just one of many living things that can glow. The railroad worm, Phrixothrix hirtus, can light up its body in two colors: red and green. Would you eat something that looks like an airport runway? Neither would any sensible predator. The flashing lights keep the worm safe. Then there's the deep sea shrimp, Acantherphyra purpurea. When it feels threatened, it spews a cloud of glowing goo from its mouth. Who doesn't run the other way when they've just been puked on? Plus, that puke attracts bigger predators who want to eat the shrimp's enemy. So what if you can't bioluminesce? No problem! There are other ways for living things to make bioluminescence work for them, even if they weren't born with the equipment to glow. Let's revisit the anglerfish moments before it tried to eat you. That glowing bait on top of its head? It comes from a pocket of skin called the esca. The esca holds bioluminescent bacteria. The anglerfish can't glow there by itself, so it holds a sack of glowing bacteria instead. Remember the firefly? It can actually make itself glow. Inside its lantern are two chemicals, a luciferin and a luciferase. When firefly luciferase and luciferin mix together in the presence of oxygen and fuel for the cell, called ATP, the chemical reaction gives off energy in the form of light. Once scientists figured out how the firefly creates its luciferase and luciferin, they used genetic engineering to make this light-producing reaction occur inside other living things that can't glow. For example, they inserted the genes, or instructions, for a cell to create firefly luciferase and luciferin into a tobacco plant. Once there, the tobacco plant followed the instructions slipped into its DNA and lit up like a Christmas tree. The beauty of bioluminescence, unlike the light from the sun or an incandescent bulb, is that it's not hot. It takes place in a range of temperatures that don't burn a living thing. And unlike a glow stick, which fades out as the chemicals inside get used up, bioluminescent reactions use replenishable resources. That's one reason engineers are trying to develop bioluminescent trees. Just think, if planted on the side of highways, they could light the way, using only oxygen and other freely available, clean resources to run. Talk about survival advantage! That could help our planet live longer. Do you find yourself thinking of other ways to put bioluminescence to good use? That glow stick you swing at a rave may help you find a mate, but how else can bioluminescence improve your survival? If you start thinking in this way, you have seen the light.