2009 වර්ෂයේ තිරගත වූ Avatar චිත්‍රපටයේ Jake හා Neytiri රාත්‍රී කාලයේ එළිය විහිදුවන ශාක සහිත වනාන්තරයක ඇවිද යන දසුන ඔබ බොහෝ දෙනෙකුට මතක ඇති. ඒ, ජෛව සංදීප්තිය නම් වූ ක්‍රියාවලිය චිත්‍රපට අධ්‍යක්ෂ ජේම්ස් කැමරන් විසින් ඉතා ම අපූර්ව ලෙස යොදා ගත් අවස්ථාවක්.
පැන්ඩෝරා ලොවේ එසේ වුවත් පෘථිවියේ නම් භෞමික පරිසරයේ ජෛව සංදීප්තිය එතරම් සුලබ නැහැ. නමුත්, හිරු එළිය ඇති තරම් නොලැබෙන සාගරයේ වෙසෙන ජීවීන්ගෙන් 76% ක් පමණ මේ සංසිද්ධිය මගින් ඔවුන්ට අවශ්‍ය ආලෝකය නිපදවා ගන්නවා. ඒ හැකියාව පුදුම සහගතයි නේද?
මොකක්ද මේ ජෛව සංදීප්තිය?
ජීවියෙක්ට රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් මගින් ආලෝකය නිපදවීමට ඇති හැකියාව ජෛව සංදීප්තිය (bio luminescence) ලෙස හැඳින්වෙනවා. සූර්යයා, විදුලි බුබුළු වැනි ප්‍රභවයන් ආලෝකය නිපදවද්දී විශාල තාපයක් පිට වුණත්, ජීවීන් තුළ හටගන්නා ආලෝකය සිසිල් එකක්. එනම් තාපය බවට පත් වන්නේ ජීවීන් නිපදවන ආලෝකයෙන් 20% ක් පමණයි.
අප බහුලව දකින කණාමැදිරියන්, ඊට අමතරව දිලීර වර්ග, ඇතැම් ඇනලිඩා හා මොලුස්කා විශේෂ භෞමික පරිසරයේ එළිය විහිදුවනවා. සාගර කලාපයේ, වෙරළාසන්නයේ සිට ගැඹුරු මුහුද දක්වාත්, සාගර මතුපිට සිට සාගර පතුල දක්වාත් වූ විශාල පරාසයක ජීවත් වෙන මත්ස්‍යයින්, ජෙලි මත්ස්‍යයින්, දැල්ලන් ඇතුළු බොහොමයක් සතුන් විසින් ඔවුන්ට අවශ්‍ය ආලෝකය නිපදවාගනු ලබනවා. ජලය තුළින් වැඩි දුරක් ගමන් කිරීමට හැකි වන්නේ, ඒ නිසා ම බොහෝ ජීවීන් සංවේදී වන්නේ, කුඩා තරංග ආයාමයක් සහිත නිල් කොළ ආලෝකයටයි. එබැවින් ඔවුන් නිපදවන්නේ ද නිල් කොළ පරාසයේ වර්ණ සහිත ආලෝකයයි. ජෛව සංදීප්තිය දක්වන භෞමික ජීවීන්ට නිල් කොළ පාටවලට අමතරව කහ වර්ණාවලියේ පැහැයන් ද නිපදවීමේ හැකියාව පවතිනවා. මීට අමතරව ඇතැම් බැක්ටීරියා හා ඇල්ගී වර්ග ද ජෛව සංදීප්තිය සිදු කරනවා.
කොහොමද ඔවුන් දිලිසෙන්නෙ?
ජීවීන් මෙලෙස ආලෝකය නිපදවන්නේ ඔවුන්ගේ සිරුරු තුළ සිදුවන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක ප්‍රතිඵලයක් වශයෙනුයි. නිදසුනක් ලෙස, කණාමැදිරියාගේ උදරයේ මෙම ප්‍රතික්‍රියාව සිදුවීමට ප්‍රධාන වශයෙන් ලුසිෆරීන් (Luciferin), ලුසිෆරේස් (Luciferase) හා ඔක්සිජන් අවශ්‍ය වෙනවා.
ලුසිෆරීන් යනු ආලෝකය නිපදවීමට දායක වන ප්‍රෝටීනමය සංයෝගයක්. මෙම ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කරන්නේ ලුසිෆරේස් නම් එන්සයිමයයි. ඔක්සිජන් සමග බැඳුණු ලුසිෆරින් මත මේ එන්සයිමය ක්‍රියා කිරීමෙන්, ඔක්සිලුසිෆරීන් වැනි අතුරුඵල සමග ආලෝකය නිපදවෙනවා. එලෙස නිපදවෙන ආලෝකයේ වර්ණය වෙනස් වන්නේ ලුසිෆරීන් අණුවේ සැකැස්ම මතයි. සිය ආලෝකය නිපදවීමේ අවයවය වෙත ලැබෙන ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය පාලනය කිරීම මගින් තමාට අවශ්‍ය පරිදි ආලෝකය නිපදවා ගැනීමට ජෛව සංදීප්තික ජීවීන්ට හැකියාව පවතිනවා.
ජෛව සංදීප්තියේ ප්‍රයෝජන
මේ විදිහට නිපදවා ගන්නා ආලෝකය ජීවීන් ආත්මාරක්ෂාව, ආහාර සොයා ගැනීම, සන්නිවේදනය, වේශාන්තරණය, විරුද්ධ ලිංගිකයන් ආකර්ෂණය කර ගැනීම වගේ කටයුතු සඳහා යොදා ගන්නවා.
ආත්මාරක්ෂාව :
දැල්ලන් විශේෂ කිහිපයක් ම ආරක්ෂාව පතා තමා වෙත එන විලෝපිකයාට ආලෝක ධාරාවක් එල්ල කර ඔවුන්ගෙන් පලා යාම සිදු කරනවා. නමුත් වැම්පයර් දැල්ලන් අනුගමනය කරන ක්‍රමවේදය මීට තරමක් වෙනස්. සතුරා වෙත ඇලෙනසුලු, දීප්තිමත් ශ්ලේෂ්මලයක් වැනි ද්‍රව්‍යයක් මුදාහරින ඔවුන්, එයින් කලබලයට පත් වන සතුරාව ක්ෂණිකව මග හැරීමට සමත් වෙනවා.
භංගුර තාරකාවන් ආරක්ෂිත උපක්‍රමය ලෙස සිදු කරන්නේ සිය ආලෝකමත්, දිදුලන බාහුවක් කඩා ඉවත් කිරීමයි. විලෝපිකයා බාහු කොටස හඹා යන අතර භංගුර තාරකාවා සිය බාහුව පුනර්වර්ධනය කර ගන්නවා.
ඇතැම් තල්මසුන් විශේෂ සිය වාසභූමි ලෙස තෝරා ගන්නේ ජෛව සංදීප්තික ශාක හා සත්ත්ව ප්ලවාංග විශාල වශයෙන් වෙසෙන ප්‍රදේශයි. ප්ලවාංග, තමන්ගේ විලෝපිකයින් සමීප වන විට එළිය විහිදුවමින් අනතුරු සංඥා නිකුත් කරනවා. එම සංඥා ග්‍රහණය කරගන්නා තල්මසුන් විලෝපික මසුන් ආහාරයට ගන්නා අතර ප්ලවාංග, ඔවුන් දැල්වූ එළි නිවා ගන්නවා.
ගොදුරු සොයා ගැනීම :
ජෛව සංදීප්තිය යොදා ගන්නා විලෝපික උපක්‍රමවලින් අපූරුතම උපක්‍රමය යොදාගන්නේ ඇන්ග්ලර් ෆිෂ් (Angler fish) නම් වූ මත්ස්‍යයායි. ඔවුන්, සිය හිසෙන් විහිදෙන සූත්‍රිකාවක කෙළවර ජෛව සංදීප්තික බැක්ටීරියාවකට වාසස්ථාන සපයනවා. සයුරු පතුලේ අන්ධකාරය මැද ඒ බැක්ටීරියා නිකුත් කරන ආලෝකය වෙතට ඇදී එන කුඩා මසුන්ට අවසානයේ සිදුවන්නේ ඇන්ග්ලර් ෆිෂ්ගේ ගොදුරක් බවට පත් වීමටයි.
විරුද්ධ ලිංගිකයන් ආකර්ෂණය කර ගැනීම :
කණාමැදිරියන් බොහෝවිට තම ආලෝකය යොදාගන්නේ මේ කාර්යය සඳහායි. එක් එක් විශේෂයන්ට ආවේණික ආලෝක රටා තිබෙන අතර එයින් ඔවුන් තම විශේෂයේ අනෙක් සතුන් හඳුනා ගන්නවා. ගැහැණු සතුන් තමාට අවශ්‍ය සහකරුවා සොයා ගන්නේ ද මේ රටා ආධාරයෙන්. සාමාන්‍යයෙන් ගැහැණු සතුන් වැඩි වශයෙන් ආකර්ෂණය වන්නේ ආලෝකය නිකුත් කරන ශීඝ්‍රතාව හා තීව්‍රතාව වැඩි පිරිමි සතුන් වෙත බවයි පැවසෙන්නේ.
මෙම සංසිද්ධියේ චමත්කාරජනක ම අවස්ථාව විදිහට සැලකෙන්නේ ජෛව සංදීප්තික වෙරළ තීරයි. සාගරයේ වෙසෙන ඩයිනොෆ්ලැජලේට් (dinoflagellates) නම් ඒක සෛලික ක්ෂුද්‍රජීවී විශේෂයෙන් නිපදවන ආලෝකය නිසා එම වෙරළ තීරයන් රාත්‍රී කාලයට නියෝන් නිල් පාටින් දිස්වෙනවා.
එම අලංකාර දසුන දැක බලා ගැනීමට වසර පුරා ම සංචාරකයෝ පර්ටෝ රිකෝ, හොංකොං, වියට්නාමය, ජපානය වැනි රාජ්‍යවලට ඇදී එනවා. මෙම දර්ශනයට සාගරයේ අවුරෝරා යන නම ද පට බැඳී තිබෙනවා.
1980 දශකයේ විද්‍යාඥයින් පිරිසක් කණාමැදිරියා තුළ වූ ලුසිෆරීන් හා ලුසිෆරේස් නිපදවන ජානය දුම්කොළ ශාකයට ඇතුළු කළා. එම කේතය පිටපත් කරමින් ආලෝකය නිපද වූ දුම්කොළ ශාකයට නත්තල් ගසක් මෙන් දැල්වෙන්නට හැකි වුණා. විද්‍යාඥයින්ගේ මීළඟ උත්සාහය ජෛව සංදීප්තික ශාක නිපදවීමටයි. ඒ වගේ ශාක මාර්ග දෙපස සිටෙවුවොත් ඔක්සිජන් සහ අනෙකුත් ස්වභාවික ප්‍රභව භාවිතා කරමින් ආලෝකය විහිදුවන්නට හැකි වේවි. එය සාර්ථක උනොත් පැන්ඩෝරා ලොවේ වනාන්තරය තුළින් අපිත් දවසක ඇවිද යාවි.
ජෛව සංදීප්තිය තවත් බොහෝ කාර්යයන්වලට භාවිතා කරන්නට හැකි වුණොත් එය අපේ බලශක්ති ඉල්ලුමට විශාල සහනයක් වනු නිසැකයි.
References :
- https://ocean.si.edu/ocean-life/fish/bioluminescence
- https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/bioluminescence/
- https://www.ted.com/talks/leslie_kenna_the_brilliance_of_bioluminescence?language=en#t-17599
Image courtesies :
- Featured image – https://bit.ly/34Ct0Gy
- Figure 2 – https://bit.ly/3jFAblJ
- Figure 3 – https://bit.ly/34BUGLL
- Figure 4 – https://bit.ly/2HM8UAV
- Figure 5 – https://bit.ly/2TyaatU