Ako svietia mušky

Keď svätojánske mušky počas teplých letných nocí vysielajú zadnou časťou svojho tela svetelné signály, chcú buď prilákať partnerov, alebo korisť. V obidvoch prípadoch musia byť signály časovo zladené, aby nedošlo k omylu. Interdisciplinárnemu tímu amerických vedcov sa podľa časopisu Science podarilo objasniť fungovanie mechanizmu bioluminiscencie, ktorý muškám umožňuje svetielkovanie ovládať.

Sprostredkovateľom svetielkovania je oxid dusnatý (NO), ktorý má u človeka dôležitú úlohu pri liečení porúch erekcie viagrou, pretože rozširuje cievy. NO ďalej reguluje napríklad prenos nervových signálov v mozgu alebo ovplyvňuje učenie. Svätojánske mušky by bez tejto molekuly nemohli komunikovať.

Bunky, v ktorých dochádza k vzniku svetla, obsahujú bielkovinu luciferín. Ten pri reakcii s kyslíkom produkuje svetlo. Hnacím motorom reakcie je enzým luciferáza. V obale svetielkujúcich buniek sú husto naukladané mitochondrie, ktoré sú ich zdrojom energie.

Mitochondrie normálne spotrebujú všetok kyslík prenikajúci do bunky zvonka, takže v jej vnútri nemôže dôjsť k svetielkovaniu. Sotva však nervový systém mušiek vydá príslušný impulz, začne sa uvoľňovať NO. Výroba energie v mitochondriách sa preruší, kyslík sa dostane do vnútra bunky, luciferáza odštiepi z luciferínu určitú molekulu a svätojánska muška svetielkuje.

„Svetielkovanie teda spúšťa prerušenie zásobovania energiou,“ povedal Barry Trimmer z Tufts University. Keď sa koncentrácia NO vráti na normálnu úroveň, svetielkovanie pre nedostatok kyslíka opäť prestane. To všetko trvá len zlomok sekundy. Týmto spôsobom vysielajú svätojánske mušky pre svoj druh typické svetielkovanie, ktoré je dôležité pre nájdenie partnera v tme. Svätojánske mušky - je ich niekoľko stoviek druhov - sú jedinými živočíchmi, ktoré využívajú bioluminiscenciu tak komplexne.

(hy)