This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

16:56, 7 ഫെബ്രുവരി 2016-നു നിലവിലുണ്ടായിരുന്ന രൂപം

ജൈവദീപ്തി

Bioluminecence

ചില ജീവികള്‍ സ്വയം പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രതിഭാസം. നീല, പച്ച, നീലകലര്‍ന്ന പച്ച, മഞ്ഞ, ചുവപ്പ് എന്നിവയിലേതെങ്കിലും നിറമുള്ള പ്രകാശമാണ് ഇത്തരം ജീവികള്‍ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നത്. ജൈവദീപ്തിയുള്ള ജീവികളില്‍ ഏറിയപങ്കും സമുദ്രജീവികളാണ്. ദീപ്തി തുടര്‍ച്ചയായി ഒരേ സാന്ദ്രതയിലുള്ളതോ മിന്നിയും മറഞ്ഞുമുള്ളതോ ആകാം. ചില ജീവികളില്‍ പകല്‍ പ്രകാശതീവ്രത കുറഞ്ഞും രാത്രി പ്രകാശതീവ്രത കൂടിയും കാണപ്പെടുന്നു. കരയിലെ ജീവജാലങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തില്‍ അഗ്നിശലഭങ്ങളും ചിലതരം കുമിളുകള്‍, കവകങ്ങള്‍, ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍, അട്ടകള്‍, പഴുതാരകള്‍ എന്നിവയും മാത്രമേ ജൈവദീപ്തി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നുള്ളൂ. രാസദീപ്തി(chemiluminescence) എന്ന പ്രതിഭാസത്തിനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല ഉദാഹരണമാണ് ജൈവദീപ്തി.

ജൈവദീപ്ത രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേകത ഇവ വളരെക്കുറച്ചു ചൂടു മാത്രമേ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതാണ്. ഇത്തരം രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ നടക്കുമ്പോള്‍ പുറത്തുവരുന്ന ഊര്‍ജം ഏതാണ്ടു നൂറുശതമാനവും പ്രകാശത്തിന്റെ രൂപത്തിലാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് ഇതിനെ 'തണുത്ത വെളിച്ചം' (ദീപ്തി) എന്നു വിളിക്കുന്നത്. ഓരോ ജീവിയിലും ഓരോ തരം പ്രകാശരാസപ്രവര്‍ത്തനമാണ് ജൈവദീപ്തിക്കു കാരണമായിത്തീരുന്നത്. ഇവയില്‍ മിക്കവയും വളരെ സങ്കീര്‍ണങ്ങളാണ്. എത്ര ഘട്ടങ്ങളായി ഏതൊക്കെ പാതകളിലൂടെയാണ് രാസപ്രവര്‍ത്തനം നടന്നതെന്നു നാളിതുവരെ പൂര്‍ണമായും മനസ്സിലാകാത്ത നിരവധി ജൈവദീപ്ത രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളുണ്ട്.

ജീവശാസ്ത്രപരമായ ധര്‍മങ്ങള്‍. തികച്ചും കൗതുകകരവും അസാധാരണവുമായ ജൈവദീപ്തി എന്ന പ്രതിഭാസം ജൈവശാസ്ത്രപരമായി അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഒന്നല്ല. എന്നാല്‍ ജൈവപരിണാമപ്രക്രിയകളുടെ ആരംഭത്തില്‍ ഇത്തരത്തില്‍ ആയിരുന്നിരിക്കണമെന്നില്ല. ഭൂമിയില്‍ ഓക്സിജന്റെ അളവ് വളരെ കുറവായിരുന്ന അക്കാലത്തു ജീവിച്ചിരുന്ന ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍, കവകങ്ങള്‍, പ്രോട്ടോസോവകള്‍ എന്നിവയ്ക്ക് ഉപാപചയ പ്രക്രിയകള്‍ നടക്കുമ്പോള്‍ ഉത്പന്നമാകുന്ന ഓക്സിജന്‍ വിഷമായിരുന്നു. ഇതു നീക്കംചെയ്യാനായിരിക്കണം. ജൈവദീപ്തിക്കു നിദാനമായ ഓക്സീകരണ രാസപ്രവര്‍ത്തനം പ്രയോജനപ്പെട്ടിരുന്നത്. പില്ക്കാലത്ത് അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജന്റെ അളവ് വര്‍ധിച്ചപ്പോള്‍ ഈ ബാക്റ്റീരിയങ്ങളും കവകങ്ങളും ഓക്സിജന്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവു നേടി. എങ്കിലും അവ ജൈവദീപ്തി പുറപ്പെടുവിക്കാനുള്ള കഴിവു നിലനിര്‍ത്തുകയാണുണ്ടായത്. ജൈവദീപ്തിക്കു വേറെയും ചില പ്രയോജനങ്ങളുണ്ട് എന്നതാണ് ഇതിനു കാരണം. വൈവിധ്യങ്ങളും വൈചിത്യ്രങ്ങളും ജൈവപരിണാമ പ്രക്രിയകളുടെ മുഖമുദ്രയാണ്. ഒറ്റനോട്ടത്തില്‍ ആഡംബരങ്ങള്‍ എന്നു തോന്നാവുന്ന നിരവധി വൈവിധ്യങ്ങള്‍ ജൈവപരിണാമത്തിന്റെ ഓരോ ഘട്ടത്തിലും കാണാന്‍ കഴിയും. ജൈവപരിണാമപഠിതാക്കള്‍ക്കു പല ഉള്‍ക്കാഴ്ചകളും പ്രദാനം ചെയ്യാന്‍ ജൈവ ദീപ്തിക്കു കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

ജൈവദീപ്തികൊണ്ടുള്ള പ്രയോജനങ്ങള്‍ മൂന്നു വിധത്തിലാണ്: (i) ഇര പിടിക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നു (ii) ശത്രുക്കളില്‍ നിന്നു രക്ഷപ്പെടാന്‍ സഹായിക്കുന്നു. (iii) ഒരേ സ്പീഷീസിലുള്ള അംഗങ്ങള്‍ക്ക് പരസ്പരം തിരിച്ചറിയാനും വാര്‍ത്താവിനിമയം ചെയ്യാനും സഹായിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ രണ്ടുപയോഗങ്ങളും ജൈവദീപ്തിയുള്ള ഒരു ഉപ സ്പീഷീസും ജൈവദീപ്തി ഇല്ലാത്ത മറ്റൊരു സ്പീഷീസും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചാണിരിക്കുന്നത്. എന്നാല്‍ മൂന്നാമത്തെ ഉപയോഗം പ്രധാനമായും ഒരു സ്പീഷീസിലുള്ള വിവിധ അംഗങ്ങള്‍ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവര്‍ത്തനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍, കവകങ്ങള്‍, കുമിളുകള്‍, പ്രോട്ടോസോവകള്‍ എന്നിവയ്ക്കു ജൈവദീപ്തികൊണ്ടുള്ള പ്രയോജനങ്ങള്‍ എന്തൊക്കെയാണെന്ന് വ്യക്തമായി മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. പല ആഴക്കടല്‍ മത്സ്യങ്ങള്‍ക്കും ജൈവദീപ്തികൊണ്ട് മേല്‍ വിവരിച്ച ഏതെങ്കിലും പ്രയോജനങ്ങള്‍ കൂടാതെ സമുദ്രാന്തര്‍ഭാഗത്തെ കനത്ത കൂരിരുട്ടില്‍ നിന്നു മോചനവും ലഭിക്കുന്നു.

ഇരകളെ ആകര്‍ഷിക്കാന്‍ വേണ്ടി ജൈവദീപ്തിയുള്ള ഭാഗം പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്ന ആഴക്കടല്‍ മത്സ്യങ്ങളിലൊന്നാണ് ഫോട്ടോ ബ്ളെഫറോണ്‍. പസിഫിക്-ഇന്ത്യന്‍ മഹാസമുദ്രങ്ങളില്‍ കാണപ്പെടുന്ന ഈ മത്സ്യത്തിന്റെ കണ്ണിനു നേരെ താഴെയായി കാണുന്ന അവയവത്തിന്റെ ദീപ്തിക്കു കാരണം അവിടെ സമൂഹമായി ജീവിക്കുന്ന ജൈവദീപ്തിയുള്ള ബാക്റ്റീരിയങ്ങളാണ്. ഫോട്ടോ ബ്ളെഫറോണുകള്‍ കൂട്ടമായിട്ടാണ് ജീവിക്കുക. ഇവയില്‍ നിന്നു പുറപ്പെടുന്ന പ്രകാശം ഇരകളായ ചെറുജീവികളെ ഇവയിലേക്കാകര്‍ഷിക്കുന്നു.

ശത്രുക്കളില്‍ നിന്നു രക്ഷനേടാനും ജൈവദീപ്തി ഫോട്ടോ ബ്ളെഫറോണുകളെ സഹായിക്കുന്നു. ഇവയുടെ ദീപ്താവയവത്തിന് ഒരാവരണമുണ്ട്. ഈ ആവരണം തുറന്നും അടച്ചും പ്രകാശം ഇടവിട്ടു തെളിയിച്ചുകൊണ്ടു വളഞ്ഞു പുളഞ്ഞു സഞ്ചരിക്കുമ്പോള്‍ ഇവയെ പിന്തുടരുന്ന ശത്രുമത്സ്യങ്ങളുടെ വഴി തെറ്റിപ്പോകുന്നു. ശത്രുവിനെ പേടിപ്പിക്കാനും അതിന്റെ ശ്രദ്ധ തിരിക്കാനും വഴി തെറ്റിക്കാനും ജൈവദീപ്തി ഉപയോഗിക്കുന്ന ജീവികള്‍ ധാരാളമുണ്ട്. കവചപ്രാണി വര്‍ഗത്തില്‍പ്പെട്ട സമുദ്രജീവിയായ സൈപ്രിഡിന(Cypridina) ശത്രു മത്സ്യങ്ങളെ കാണുമ്പോള്‍ ദീപ്തിയുള്ളൊരു ദ്രാവകം ഒരു വശത്തു വിക്ഷേപിച്ചിട്ടു മറുവശത്തേക്കു രക്ഷപ്പെടുന്നു. കണവ (Squid) വര്‍ഗത്തില്‍പ്പെട്ട ചില സമുദ്രജീവികള്‍ സ്വരക്ഷയ്ക്കുവേണ്ടി ദീപ്തമായൊരു പുകപടലം ചുറ്റിലും സൃഷ്ടിച്ചു ശത്രുക്കളെ കബളിപ്പിക്കുന്നു. നീരാളി (Octopus) ഗണത്തില്‍പ്പെട്ട ഒരു ആഴക്കടല്‍ ജീവിക്കും ഇത്തരത്തില്‍ ശത്രുക്കളില്‍ നിന്നു രക്ഷനേടാന്‍ കഴിയുമെന്നു കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.

പല ആഴക്കടല്‍ മത്സ്യങ്ങളുടെയും ദീപ്താവയവങ്ങള്‍ ശരീരത്തിന്റെ വശങ്ങളിലും അടിഭാഗത്തുമായാണു സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഇതിനാല്‍ ഇവയുടെ ശരീരത്തില്‍ നിന്നും ദീപ്തി അടിയിലേക്കും വശങ്ങളിലേക്കും വ്യാപിക്കുന്നു. ഈ പ്രകാശത്തിനു വെള്ളത്തിലേക്ക് അരിച്ചിറങ്ങുന്ന സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ അതേ സാന്ദ്രതയാണുള്ളത്. അതുകൊണ്ട് കുറേക്കൂടി അടിയിലിരിക്കുന്ന ശത്രുമത്സ്യങ്ങള്‍ക്ക് ഇവയുടെ നിഴല്‍പോലും കാണാന്‍ കഴിയാതെ വരുന്നു. ഇത്തരം മത്സ്യങ്ങള്‍ക്കു വായുടെ മുകള്‍ ഭാഗത്തായി വലിയൊരു പ്രകാശാവയവം കൂടിയുണ്ടാകും. ഇത് ഇരപിടിക്കാന്‍ സഹായിക്കുന്നു. ശരീരത്തില്‍ തിളങ്ങുന്ന പൊട്ടുകളുള്ള ചില പുറങ്കടല്‍ മത്സ്യവിഭാഗങ്ങളില്‍ ആണിനു മാത്രമേ ജൈവദീപ്തിയുള്ളൂ. പൊലീസ് വാഹനങ്ങളിലെ മിന്നി മറയുന്ന വെളിച്ചംപോലെ ഒന്ന് ഇവയുടെ മുതുകിലുണ്ടാകും. സമൂഹമായി കഴിയുന്ന ഇവയെ ശത്രുക്കള്‍ ആക്രമിക്കുമ്പോള്‍ ദീപ്തിയുള്ള ആണ്‍മത്സ്യങ്ങള്‍ എല്ലാ ദിക്കിലേക്കും ഓടും. ഇവയില്‍ ചിലതിനെ ശത്രുക്കള്‍ പിന്തുടര്‍ന്നു പിടിക്കുമെങ്കിലും ഇരുട്ടില്‍ അവശേഷിക്കുന്ന പെണ്‍മത്സ്യങ്ങളും കുഞ്ഞുങ്ങളും രക്ഷപ്പെടും.

ചില ജീവിവര്‍ഗങ്ങള്‍ക്കെങ്കിലും ജൈവദീപ്തി നിലനില്പിന്റെ പ്രശ്നമാണ്. ഇവയ്ക്കു സ്വവര്‍ഗത്തിലെ അംഗങ്ങളെ തിരിച്ചിയാനും ഇണചേരലിനുള്ള അറിയിപ്പായും ജൈവദീപ്തി പ്രയോജനപ്പെടുന്നു. ഇതിനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല ഉദാഹരണം മിന്നാമിനുങ്ങുകളാണ്. ആണ്‍ ശലഭം പറക്കുമ്പോള്‍ പ്രകാശം മിന്നിമിന്നി തെളിയുന്നു. ഇതു കണ്ടിട്ടു താഴെ ഇരിക്കുന്ന പെണ്‍ശലഭം തിരികെ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കും. രണ്ടു ശലഭങ്ങളുടെയും അടുത്തടുത്തുള്ള രണ്ടു ദീപ്തികള്‍ തമ്മില്‍ നിശ്ചിതമായൊരു സമയദൈര്‍ഘ്യമുണ്ടായിരിക്കും. ഇത് ഏതാണ്ട് രണ്ടു സെക്കന്‍ഡാണെന്നു കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇങ്ങനെ പെണ്‍ശലഭത്തെ തിരിച്ചറിഞ്ഞ് ആണ്‍ശലഭം സമീപത്തെത്തി ഇണ ചേരുന്നു. പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ നിറം ഒരേ സ്പീഷീസിലുള്ള മറ്റു ചില ശലഭങ്ങളെ തമ്മില്‍ തിരിച്ചറിയാന്‍ സഹായിക്കുന്നു. ചില ശലഭങ്ങളില്‍ ലിംഗഭേദമനുസരിച്ചും പ്രകാശത്തിന്റെ നിറം വ്യത്യാസപ്പെടാറുണ്ട്. ചില ആഴക്കടല്‍ മത്സ്യങ്ങളില്‍ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന അവയവങ്ങള്‍ ഒരു നിശ്ചിത അടുക്കിലായിരിക്കും. ഇത്തരം അടുക്ക് ഒരു സ്പീഷീസിലെ അംഗങ്ങളെയും എതിര്‍ലിംഗത്തിലുള്ള ജീവികളെയും തിരിച്ചറിയാന്‍ സഹായിക്കുന്നു. ചിലതരം കുമിളുകളില്‍ നിന്നു നിരന്തരമായി പുറത്തുവന്നുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന മങ്ങിയ ജൈവദീപ്തിയുടെ ഉപയോഗം വ്യക്തമല്ലെങ്കിലും അതു തികച്ചും നിരുപയോഗകരമാണെന്നു ജീവശാസ്ത്രജ്ഞന്മാര്‍ കരുതുന്നില്ല.

ദീപ്തിയുള്ള ജൈവരൂപങ്ങളുടെ വൈവിധ്യം. സസ്യലോകത്തില്‍ ചില ബാക്റ്റീരിയങ്ങളും കവകങ്ങളും കുമിളുകളും റെനില്ല എന്ന കടല്‍ സസ്യവും സമുദ്രത്തിലെ ചില പായലുകളും (algae) മാത്രമേ ജൈവദീപ്തി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നുള്ളൂ. ബാക്റ്റീരിയങ്ങളും കവകങ്ങളും കുമിളുകളും നിരന്തരമായി ദീപ്തിപ്രകടിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ ഡൈനോഫ്ളാജലേറ്റുകളെന്ന കടല്‍പ്പായലുകള്‍ ശല്യപ്പെടുത്തുമ്പോഴേ ദീപ്തി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നുള്ളൂ. കപ്പലുകള്‍ കടന്നുപോകുമ്പോഴും വന്‍ തിരമാലകളുണ്ടാവുമ്പോഴും ചില സമുദ്രഭാഗങ്ങള്‍ വെട്ടിത്തിളങ്ങാന്‍ കാരണം ഡൈനോഫ്ളാജലേറ്റുകളാണ്. ദീപ്തിയുള്ള ബാക്റ്റീരിയങ്ങളുടെ പ്രകാശം പകല്‍ സമയത്തു കുറവും രാത്രി സമയത്തു കൂടുതലുമായിരിക്കും.

ജൈവദീപ്തിയുള്ള സ്പീഷീസുകളുടെ എണ്ണം ജന്തുലോകത്തിലെ ജീവരൂപങ്ങളുടെ മൊത്തം എണ്ണവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോള്‍ തുലോം തുച്ഛമാണ്. എന്നാല്‍ എണ്‍പതോളം മൃഗവിഭാഗങ്ങളുള്ളതില്‍ മുപ്പതോളം വിഭാഗങ്ങളിലായി ഇവ ചിതറിക്കിടക്കുകയാണ്. പ്രോട്ടോസോവകള്‍ മുതല്‍ മത്സ്യങ്ങള്‍ വരെയുള്ള ജന്തുവിഭാഗങ്ങളിലാണ് ജൈവദീപ്തിയുള്ള സ്പീഷീസുകളുള്ളത്. പല കൊഞ്ചുവര്‍ഗ ജീവികള്‍ക്കും ജൈവദീപ്തിയുണ്ട്. പക്ഷേ ഒരു ഞണ്ടിനുപോലും അതില്ല. ദീപ്തിയുള്ള കണവകള്‍ നിരവധിയാണെങ്കിലും ദീപ്തിയുള്ള നീരാളി ഒരേ ഒരെണ്ണം മാത്രം. ദീപ്തിയുള്ള ഏതാനും അട്ടകളും പഴുതാരകളുമുണ്ട്; പക്ഷേ ദീപ്തിയുള്ള ഒരു ചിലന്തിയോ തേളോ ഇല്ല. സമുദ്രത്തിലെ നിരവധി വിരകള്‍ക്ക് ദീപ്തിയുണ്ട്; എന്നാല്‍ മണ്ണിരകളില്‍ ഏതാനും ചിലതിനു മാത്രമേ ഈ കഴിവുള്ളൂ. ഉഭയ ജീവികള്‍, ഉരഗങ്ങള്‍, പക്ഷികള്‍, സസ്തനികള്‍ എന്നിവ ഉള്‍ക്കൊളളുന്ന കശേരുകികളിലൊന്നിലും ഈ പ്രതിഭാസം കാണാനില്ല.

ആര്‍ത്രോപോഡ് വര്‍ഗങ്ങളില്‍ കൊഞ്ചുകള്‍, അട്ടകള്‍, പഴുതാരകള്‍ എന്നിവയെക്കൂടാതെ ശലഭങ്ങളിലും ചില സ്പീഷികള്‍ക്ക് ജൈവദീപ്തിയുണ്ട്. കക്കാ പ്രാണി വര്‍ഗങ്ങളില്‍ (mollusks) സാധാരണ കക്കകള്‍, ഒച്ചുകള്‍ എന്നിവയില്‍ ജൈവദീപ്തിയുള്ള സ്പീഷികളുണ്ട്. തരുണാസ്ഥി മത്സ്യങ്ങളിലും എല്ലുള്ള മത്സ്യങ്ങളിലും ജൈവദീപ്തി കാണിക്കുന്നവയുണ്ട്. ജൈവ ദീപ്തിയുള്ള ബാക്റ്റീരിയാ സമൂഹങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യമാണ് പല മത്സ്യങ്ങളുടെയും ദീപ്തിക്കു കാരണം. കടല്‍ച്ചൊറി വര്‍ഗത്തിലും (Jelly fish) കടലിലെ കവചപ്രാണി വര്‍ഗത്തിലും (Marine crustacea) ദീപ്തിയുള്ള ജീവരൂപങ്ങള്‍ കാണാന്‍ കഴിയും.

സമുദ്രത്തിന്റെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങളിലും ദീപ്തിയുള്ള ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍ ധാരാളമായി കാണപ്പെടുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് ഇവ ചത്തമത്സ്യങ്ങളുടെ ചീഞ്ഞളിയുന്ന ഭാഗങ്ങള്‍ കേന്ദ്രീകരിച്ച് വളര്‍ന്ന് പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നത്. ഉണക്കി സൂക്ഷിക്കുന്ന മത്സ്യങ്ങളില്‍ നിന്നു ദീപ്തി വരാന്‍ കാരണം കരയിലെ ദീപ്തിയുള്ള ബാക്റ്റീരിയങ്ങള്‍ അതില്‍ പറ്റിപ്പിടിച്ചു വളരുന്നതാണ്. ഉഷ്ണമേഖലാ സമുദ്രങ്ങളില്‍ കാണപ്പെടുന്ന ദീപ്തിയുള്ള ഏകകോശജീവികളുടെ എണ്ണം അമ്പരപ്പിക്കും. ഈ പ്ളവകങ്ങളില്‍ ഏറിയ പങ്കും പ്രോട്ടോസോവകളും ഡൈനോഫ്ളാജലേറ്റുകളുമാണ്.

ജൈവദീപ്തിയുടെ രസതന്ത്രം. ഒരു എന്‍സൈം അതിന്റെ ആധാരമായ ജൈവതന്മാത്രയില്‍ ഉത്പ്രേരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു രാസപ്രവര്‍ത്തനമാണ് ജൈവദീപ്തിക്കു കാരണം. സാധാരണയായി ഊര്‍ജം പുറത്തുവിടുന്ന ഒരു ഓക്സീകരണ രാസപ്രവര്‍ത്തനമാണ് നടക്കുന്നത്. ഈ ഊര്‍ജം വലിച്ചെടുത്ത് ഒരു തന്മാത്ര ഉത്തേജിതാവസ്ഥയിലെത്തുന്നു. ഇതു സാധാരണ നില കൈവരിക്കാന്‍ ഊര്‍ജം പുറത്തേക്കു വിടുന്നതു പ്രകാശരശ്മിയുടെ രൂപത്തിലായിരിക്കും. ഇത്തരം രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ പങ്കെടുക്കുന്ന എന്‍സൈമുകളെ ലൂസിഫെറേസുകള്‍ എന്നും അവ ഉത്പ്രേരണം ചെയ്യുന്ന തന്മാത്രകളെ ലൂസിഫെറിനുകള്‍ എന്നും പറയുന്നു. ഓരോ ജീവിയിലും വ്യത്യസ്തമായ ലൂസിഫെറിനും ലൂസിഫെറേസുമാണുള്ളത്.

മിന്നാമിനുങ്ങിലെ ലൂസിഫെറിന്റെ ഫോര്‍മുല C₁₃ H₁₂ N₂ O₃ S₂ ആണ്. ഇത് അഡിനോസിന്‍ ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റു (ATP)മായി ചേര്‍ന്നുണ്ടാകുന്ന ലൂസിഫെറൈല്‍ അഡിനൈലേറ്റ് ഓക്സിജനുമായി സംയോജിച്ച് അസ്ഥിരയൌഗികമായ ആല്‍ഫാപെറോക്സി ലാക്ടോണായി മാറുന്നു. ഇതു വിഘടിച്ചുണ്ടാകുന്ന ഉത്തേജിതാവസ്ഥയിലുള്ള തന്മാത്ര മഞ്ഞ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിച്ചാണ് സാധാരണ നില കൈവരിക്കുന്നത്. നാഡീവ്യൂഹത്തിന്റെ നിയന്ത്രണത്തിലുള്ള പ്രകാശാവയവത്തില്‍ നിന്നു പുറത്തുവരുന്ന നിമിഷ നേരത്തേക്കു മിന്നിമറയുന്ന ദീപ്തിയായാണ് ഇതു കാണപ്പെടുക.

തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ രീതിയിലാണ് കവചപ്രാണി വര്‍ഗത്തില്‍പ്പെട്ട സൈപ്രിഡിന (Cypridina) എന്ന സമുദ്രജീവിയില്‍ ദീപ്തി ദൃശ്യമാകുന്നത്. ഇതിന്റെ ലൂസിഫെറിനും ലൂസിഫെറേസും വ്യത്യസ്ത ഗ്രന്ഥികളില്‍ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഇരതേടിയെത്തുന്ന ശത്രുമത്സ്യങ്ങളെ കാണുമ്പോള്‍ ഇതു ലൂസിഫെറിനും ലൂസിഫെറേസും ജലത്തിലേക്കു വിക്ഷേപിക്കുന്നു. ഇതുകാരണം ജീവിയുടെ ശരീരത്തിനു പുറത്തുള്ള വെള്ളത്തില്‍ ദീപ്തി പരക്കുന്നു. ശത്രു കബളിപ്പിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. C₂₂ H₂₇ ON₇ ആണ് സൈപ്രിഡിനയിലെ ലൂസിഫെറിന്റെ ഫോര്‍മുല. ഇത് ഓക്സിജനുമായി സംയോജിച്ചുണ്ടാകുന്ന ഉത്തേജിത തന്മാത്ര നീലപ്രകാശം പുറപ്പെടുവിച്ചാണു സാധാരണ നിലയിലെത്തുന്നത്.

ബാക്റ്റീരിയങ്ങളില്‍ നിരോക്സീകൃത റിബോഫ്ളേവിന്‍ ഫോസ്ഫേറ്റ് എന്ന ലൂസിഫെറിന്‍, ലൂസിഫെറേസുമായി ചേര്‍ന്ന് ഉത്തേജിതാവസ്ഥയിലുള്ള സങ്കീര്‍ണമായൊരു തന്മാത്ര ഉണ്ടാകുന്നു. ഇതു പച്ചപ്രകാശം പുറത്തുവിട്ട് റിബോഫ്ളേവിന്‍ ഫോസ്ഫേറ്റും ലൂസിഫെറേസുമായി വിഘടിക്കുന്നു. ഡൈഫോസ്ഫോ അഡിനോസിനാണ് ജൈവദീപ്തിയുള്ള റെനില്ല എന്ന കടല്‍ സസ്യത്തിലെ ലൂസിഫെറിന്‍. ഡൈനോഫ്ളജലേറ്റുകള്‍ക്കു ദീപ്തി പ്രകടിപ്പിക്കാന്‍ കൂടിയ സാന്ദ്രതയിലുള്ള ലവണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ആവശ്യമാണ്. ജെല്ലിമത്സ്യ(കടല്‍ച്ചൊറി)ങ്ങളിലെ പ്രകാശരാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിനു കാത്സ്യത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. ഇതുപോലെ നിരവധി ജീവികളിലെ ജൈവദീപ്തിയുടെ ജൈവരസതന്ത്രപരമായ വിശദാംശങ്ങള്‍ ലഭ്യമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.

ജൈവദീപ്തി ഒരുതരം രാസദീപ്തി ആയതുകൊണ്ട് അതു പ്രകടമാകാന്‍ ജീവിയെ ജീവനോടെ കിട്ടണമെന്നില്ല. പ്രകാശരാസപ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ പങ്കെടുക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കള്‍ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തു കൂട്ടിക്കലര്‍ത്തിയാലും മതി. മിന്നാമിനുങ്ങുകളുടെ ഉണക്കിപ്പൊടിച്ച വാല്‍ഭാഗം വെള്ളം ചേര്‍ത്ത് അരയ്ക്കുമ്പോള്‍ ഏതാനും നിമിഷനേരത്തേക്കു ദീപ്തി പുറത്തുവരുന്നതു കാണാന്‍ കഴിയും. കുറച്ച് അഡിനോസിന്‍ ട്രൈഫോസ്ഫേറ്റ് ചേര്‍ത്താന്‍ വീണ്ടു ദീപ്തി പ്രകടമാകും. ജപ്പാനു ചുറ്റുമുള്ള കടലില്‍ കാണപ്പെടുന്ന കവചപ്രാണിയായ സൈപ്രിഡിനയിലെ പ്രകാശരാസപ്രവര്‍ത്തനത്തെക്കുറിച്ചു വിശദമായി പഠിച്ചത് ജപ്പാന്‍കാരായ ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരാണ്. രണ്ടാം ലോകയുദ്ധകാലത്തു ജാപ്പനീസ് സൈനികര്‍ ഉണക്കിപ്പൊടിച്ച സൈപ്രിഡിനകളെ പ്രകാശം ലഭിക്കാന്‍ വേണ്ടി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഏതാനും ജീവികളെ ഉമിനീര്‍ ചേര്‍ത്തു കൈത്തലത്തില്‍ വച്ച് കുഴയ്ക്കുമ്പോള്‍ പുറത്തുവരുന്ന വെളിച്ചം സന്ദേശങ്ങള്‍ വായിക്കാന്‍ പര്യാപ്തമാണ്; ശത്രുക്കളുടെ കണ്ണില്‍പ്പെടാന്‍ മാത്രം തീവ്രത ഇല്ലാത്തതുകൊണ്ടു സുരക്ഷിതവുമാണ്.

ജീവകോശങ്ങളിലുള്ള അഠജയുടെ അളവ് വളരെ കൃത്യമായി നിര്‍ണയിക്കാനുള്ള ജൈവരസതന്ത്രപരിശോധനയ്ക്ക് ഇപ്പോള്‍ മിന്നാമിനുങ്ങുകളുടെ ഉണക്കിപ്പൊടിച്ച ദീപ്താവയവത്തിലെ ലൂസിഫെറിനും ലൂസിഫെറേസുമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കോശങ്ങളിലെ അഠജ വിഘടിച്ചു പോകുമ്പോള്‍ മിന്നാമിനുങ്ങിന്റെ ദീപ്താവയവത്തില്‍ നിന്നെടുക്കുന്ന സത്തിനു ദീപ്തി നഷ്ടമാകുന്നു. വീണ്ടും അഠജ ചേര്‍ക്കുമ്പോള്‍ ദീപ്തി തിരിച്ചുകിട്ടുന്നു. ദീപ്തിയുടെ തീവ്രതയില്‍ നിന്ന് അഠജയുടെ അളവ് നിര്‍ണയിക്കാം. അര്‍ബുദ ഗവേഷണം, സമുദ്രവിജ്ഞാനം, ബഹിരാകാശ ഗവേഷണം തുടങ്ങിയ വിജ്ഞാനമേഖലകളില്‍ ഈ ജൈവരസതന്ത്രപരിശോധന പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്.

(ഡോ. എന്‍. മുരുകന്‍)