Bioluminescenza: le magiche luci della natura

Incantevoli lucciole che come piccole lanterne danzanti rallegrano le sere d’estate e ravvivano i ricordi d’infanzia. Scintillanti alghe marine che nelle ore notturne illuminano di un incredibile blu fluorescente le rive del mare. Animali acquatici che si accendono nelle profondità dell’oceano dove i raggi del sole non giungono.

Questi sono solo alcuni esempi di uno dei più affascinanti aspetti della Natura: la Bioluminescenza.

Ma vi siete mai chiesti a cosa sia dovuto questo spettacolare fenomeno? La ragione biochimica non è la stessa per tutti gli animali bioluminescenti ma ciò che li accomuna è senz’ altro la motivazione fisica, si tratta cioè di un’emissione di energia la quale, anziché manifestarsi sotto forma di calore (come avviene negli uomini), si manifesta sotto forma di luce fredda, ovvero una radiazione elettromagnetica emessa nella regione del visibile. Alcuni organismi bioluminescenti, ad esempio le lucciole, contengono particolari composti raggruppati sotto il nome di luciferine che si accumulano in specifiche cellule dell’organismo dette fotofori. Le luciferine in presenza di ossigeno, e tramite una reazione guidata da un enzima detto luciferasi, sono in grado di ossidarsi e trasformarsi in ossiluciferine, le quali, trovandosi a un livello energetico minore rispetto alla molecola di partenza, emettono l’energia in eccesso sotto forma di una luce di colore giallo-arancione, azzurra o verde. Analogamente, in alcuni celenterati, ad esempio in certe specie di meduse, è contenuta una molecola detta celenterazina la quale emette una radiazione luminosa a seguito di un processo ossidativo dipendente da ioni calcio (Ca2+) e guidato da un enzima chiamato obelina.

Ma perché la Natura ha fornito ad alcuni animali la capacità di illuminarsi? La bioluminescenza è una proprietà che nel tempo alcuni esemplari hanno sviluppato per portare avanti la sopravvivenza della specie. Ad esempio, alcuni tipi di calamari (come i totani), a seguito di minacce esterne emettono radiazioni luminose per confondere il nemico e avere l’opportunità di fuggire. Mentre svariate classi di pesci che popolano le profondità dell’oceano espongono talvolta pendagli luminosi per attirare le prede e nascondere il loro aspetto da predatori. Per quanto riguarda invece le meduse, si stima che circa il 50% di quelle che vivono nelle profondità dell’oceano (tra cui Aequorea victoria) siano bioluminescenti. Molte di queste si illuminano per difendersi dai predatori, infatti alcune specie addirittura rilasciano in acqua migliaia di particelle luminose che, avendo un aspetto simile a quello del plancton, confondono i predatori, altre invece sono capaci di rilasciare una melma luminosa che, espandendosi in acqua, assume le sembianze di un predatore in grado di spaventare a sua volta l’aggressore. Differente è invece il caso delle lucciole, infatti il loro caratteristico bagliore è finalizzato all’ accoppiamento, nello specifico l’esemplare femmina può emettere luce per più di due ore, mentre l’esemplare maschio solo per brevi istanti a intermittenza. Questo permette ai due sessi di attrarsi ed accoppiarsi. Oltre agli organismi animali anche alcuni vegetali marini sono dotati di bioluminescenza. Si tratta principalmente delle alghe dinoflagellate unicellulari della specie “Noctiluca scintillans” le quali fioriscono poco prima dell’inizio della primavera nell’emisfero australe; in particolare milioni di queste alghe si avvicinano alle coste ed emettono una rilassante luce blu simile a quella di un neon. Anche in questo caso gli scienziati pensano che queste specie di alghe si illuminano per difendersi, ovvero per richiamare i predatori più grandi a mangiare i loro stessi aggressori.

La bioluminescenza è senz’altro un affascinante fenomeno che fa sognare adulti e bambini e che da anni ha ispirato i più grandi registi cinematografici (le temibili meduse del film Disney “Alla ricerca di Nemo” e il simpaticissimo insetto luminoso in “La Principessa e il Ranocchio”). Chi sa, magari questa estate potrà capitare anche a noi di vivere il magico sogno della bioluminescenza, semmai avvolti da un campo di lucciole, e di ammirare ancora di più i meravigliosi spettacoli che Madre Natura ci offre.