Fotóforo

Um besouro Elateridae bioluminescente do gênero Pyrophorus exibe, em seu protórax, os seus dois fotóforos acesos com luz esverdeada. Esta é a coloração mais comum dentre os besouros.[1]
Representação artística do cefalópode conhecido por Spirula spirula com seu órgão de bioluminescência, ou fotóforo, presente entre as duas nadadeiras da extremidade posterior do seu corpo. Foi observado que ela emite uma "luz verde-amarelada pálida" que pode brilhar "ininterruptamente por horas".[2]
Localização (em vermelho) dos fotóforos presentes em um peixe Myctophidae da espécie Hygophum hygomii.
Representação artística do peixe conhecido por Melanocetus johnsonii, que utiliza o seu órgão de bioluminescência, ou fotóforo, para caçar suas presas.[3] Tal fotóforo se ilumina graças à presença da atividade de bactérias.[4]
Em besouros os fotóforos podem ser encontrados tanto nos adultos quanto nas larvas, incluindo uma única espécie neotropical com bioluminescência de cor verdadeiramente vermelhaː Phrixothrix hirtus, a larva-trenzinho.[5]

Fotóforo (cujo significado, em gregoː φωτοφόρο,[6] é "detentor de luz";[7] por vezes denominado órgão fotogênico)[8] é um órgão glandular[9] epidérmico que aparece como áreas luminosas em vários animais marinhos e não-marinhos, presente em peixes,[10][11] moluscos cefalópodes,[11][12][13] crustáceos (como o krill)[11][14] e insetos,[9][15] produzindo o fenômeno da bioluminescência através de reações químicas.[9][10][16] Este órgão, produtor de luz fria,[8] pode ser simples ou tão complexo quanto o olho humano; sendo equipado com lentes, obturadores, filtros coloridos e refletores; porém, diferentemente de um olho, é otimizado para produzir a luz e não para absorvê-la.[9][12] A bioluminescência pode ser produzida de várias maneiras a partir de compostos durante a digestão da presa, através de células mitocondriais especializadas, do organismo, chamadas fotócitos (células "produtoras de luz"), ou, de forma semelhante, associada a bactérias simbióticas no organismo, que são cultivadas no interior de tais estruturas. Fotóforos complexos são frequentemente capazes de ajustar ativamente a cor, a intensidade e a distribuição angular da luz que produzem,[10][12] sendo controlados pelo animal.[17]

Os fotóforos são usados para atrair presas ou parceiros sexuais, para a comunicação entre indivíduos de uma mesma espécie ou para agir contra predadores (contra-iluminação), os despistando.[1][3][10][15][16]

Dimensão e brilho

Os maiores fotóforos registrados pertencem à lula Taningia danae, localizados nas extremidades de dois de seus tentáculos e que podem ter quase 5 cm de comprimento e 2-3 cm de largura,[12][13] e os que apresentam maior poder de luminosidade pertencem ao peixe Anomalops katoptron, sua luz infraocular podendo ser vista a mais de 30 metros de distância.[10][18]

Coloração da bioluminescência dos fotóforos

Em insetos o espectro visível de seus fotóforos geralmente assume a coloração verde, mais raramente o amarelo, o laranja-esverdeado (principalmente em besouros das famílias Lampyridae, Elateridae e Phengodidae),[1] o azul (em Diptera)[19] e, com extrema raridade, o vermelho (espécie Phrixothrix hirtus; besouro Phengodidae);[5] que também é raro em animais marinhos como a lula-morango (gênero Histioteuthis)[16][20] e peixes (como Malacosteus niger e alguns outros Stomiidae);[21] geralmente os fotóforos desses vertebrados ocupando apêndices, como no caso do peixe-diabo-negro (Melanocetus johnsonii),[3] áreas próximas de seus olhos[18][22] ou sua região ventral. Na zona mesopelágica os peixes normalmente emitem luz verde-azulada; sendo o azul-anil visível abaixo de 50 metros de profundidade.[23] Há até mesmo animais que produzem mais de um espectro de luz, dependendo do seu uso.[16]

Bioluminescência sem fotóforo

Ver artigo principal: Bioluminescência

Por vezes alguns animais podem apresentar pequenas células bioluminescentes sobre a superfície dos seus corpos, prescindindo o uso do fotóforo,[24] ou até mesmo expulsar material bioluminescente para confundir seus predadores[22] ou também atrair presas.[25] No caso de Noctiluca, trata-se de dinoflagelados unicelulares planctônicos que também apresentam o fenômeno da bioluminescência.[16][17]

Referências

  1. ↑ a b c Oleiwi, Alaa H.; Neamah, Sukania R.; Atshan, Ali M. (maio de 2021). «The phenomenon of bioluminescence in insects» (em inglês). Science Archives Vol. 2 (1) (ResearchGate). pp. 62–64. Consultado em 21 de abril de 2024 
  2. ↑ Lindsay, Dhugal J.; Hunt, James C.; McNeil, Mardi; Beaman, Robin J.; Vecchione, Michael (27 de novembro de 2020). «The First In Situ Observation of the Ram's Horn Squid Spirula spirula Turns "Common Knowledge" Upside Down» (em inglês). Diversity 12(12) (MDPI - Publisher of Open Access Journals). p. 449. Consultado em 21 de abril de 2024. A large photophore is present between the two fins on the posterior end of the body, and this has been observed to emit a "pale, yellowish-green light" that can glow "uninterruptedly for hours". 
  3. ↑ a b c Teixeira, Maria (15 de novembro de 2019). «Oralidade de biologia peixe diabo negro». Prezi. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. Como se alimenta na escuridão total esta espécie atrai os peixes através de uma luz, chamada fotóforo. 
  4. ↑ «Cientistas captam pela 1ª vez imagens de 'diabo negro do mar'». BBC News Brasil. 25 de novembro de 2014. 1 páginas. Consultado em 10 de maio de 2024. O 'diabo negro do mar' tem uma antena que se ilumina graças a bactérias bioluminescentes, o que o ajuda a atrair suas presas. 
  5. ↑ a b Amaral, Danilo Trabuco; Mitani, Yasuo; Bonatelli, Isabel Aparecida Silva; Cerri, Ricardo; Ohmiya, Yoshihiro; Viviani, Vadim Ravara (20 de janeiro de 2023). «Genome analysis of Phrixothrix hirtus (Phengodidae) railroad worm shows the expansion of odorant-binding gene families and positive selection on morphogenesis and sex determination genes» (em inglês). Gene. Volume 850 (ScienceDirect/Elsevier). 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. The railroad worm Phrixothrix hirtus is an essential biological model and symbolic species due to its bicolor bioluminescence, being the only organism that produces true red light among bioluminescent terrestrial species. 
  6. ↑ «fotóforo, fotófora» (em inglês). Infopédia. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  7. ↑ «Corvus» (em inglês). DAN YEFFET DESIGN STUDIO. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. expression of the greek word photophore (meaning "light holder"). 
  8. ↑ a b Eizemberg, Roberto; Loredo, Priscila F. Viana-Medeiros; Gomes, Bruno. «Glossário Entomológico Brasileiro». INCTEM (UFRJ). 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. Fotóforo. É o órgão produtor de luz fria (luminescência). Quimicamente esta luminescência é produzida pela reação de oxidação da luciferina, pela enzima luciferase. Sin: órgão fotogênico. 
  9. ↑ a b c d «photophore» (em inglês). Encyclopædia Britannica. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  10. ↑ a b c d e Lynch, Abigail. «photophore» (em inglês). Fishionary – A blog about fish words!. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  11. ↑ a b c HOUAISS, Antônio; VILLAR, Mauro de Salles; FRANCO, Francisco Manoel de Mello (2001). Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa 1ª ed. Rio de Janeiro: Objetiva. p. 1381. 2922 páginas. ISBN 85-7302-383-X 
  12. ↑ a b c d Young, Richard E.; Vecchione, Michael; Mangold, Katharina M. (1999). «Cephalopod Photophore Terminology» (em inglês). Tree of Life Web Project. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  13. ↑ a b ELLIS, Richard (1999). The Search for the Giant Squid. The Biology and Mythology of the World's Most Elusive Sea Creature (em inglês). United States of America: Penguin Books. p. 149. 322 páginas. ISBN 0140286764 
  14. ↑ Lindström, Jenny; Dupont, Samuel; Mallefet, Jérôme; Thorndyke, Michael; Holmgren, Susanne (28 de junho de 2007). «Serotonin and nitric oxide interaction in the control of bioluminescence in northern krill, Meganyctiphanes norvegica (M. Sars) - (Fig 1)» (em inglês). Journal of Experimental Biology 209 (ResearchGate). 3180 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. Schematic picture of a longitudinal section through a ventral photophore from krill. 
  15. ↑ a b Oba, Yuichi; Branham, Marc A. (outubro de 2011). «The Terrestrial Bioluminescent Animals of Japan (Fig 6)» (em inglês). Zoological Science Journal 28 (ResearchGate). 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. An adult female raising the caudal photophore and emitting light for attracting male. 
  16. ↑ a b c d e Pimenta, Thaís (31 de agosto de 2021). «Conheça as espécies marinhas que brilham no fundo do mar». Terra da Gente (g1). 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  17. ↑ a b CROFT, john (1977). Vida Marinha. Série Prisma 2ª ed. São Paulo: Melhoramentos. p. 108-109. 158 páginas 
  18. ↑ a b «flashlight fish» (em inglês). Encyclopædia Britannica. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  19. ↑ a b «Cientistas descobriram na América do Sul um inseto que emite luz azul». ZAP Notícias - Atualidade, mundo, ciência, saúde. 9 de novembro de 2019. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. É o primeiro registo de emissão de luz azul num ser vivo na América do Sul. É também o primeiro testemunho de uma Diptera bioluminescente no mesmo local. 
  20. ↑ «Recado invisível». Pesquisa FAPESP Edição 306. Agosto de 2021. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  21. ↑ a b Denton, E. J.; Herring, P. J.; Widder, E. A.; Latz, M. F.; Case, J. F. (22 de julho de 1985). «The Roles of Filters in the Photophores of Oceanic Animals and their Relation to Vision in the Oceanic Environment» (em inglês). Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. Vol. 225, No. 1238 (JSTOR). 63 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. Malacosteus niger Ayres, 1848 is an oceanic fish which emits red light from a large suborbital photophore. 
  22. ↑ a b «Glowing animals: understanding bioluminescence and biofluorescence» (em inglês). Museums Victoria. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. In the deep sea, some shrimp use their own bioluminescence to 'vomit light' and blind predators. 
  23. ↑ Herring, Peter J.; Cope, Celia (28 de setembro de 2005). «Red bioluminescence in fishes: on the suborbital photophores of Malacosteus, Pachystomias and Aristostomias» (em inglês). Marine Biology. Volume 148 (Springer). 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024 
  24. ↑ Pholyotha, Arthit; Sutjarit, Jirasak; Panha, Somsak; Yano, Daichi; Tongkerd, Piyoros; Mizuno, Gaku; Oba, Yuichi (setembro de 2023). «A new discovery of the bioluminescent terrestrial snail genus Phuphania (Gastropoda: Dyakiidae)» (em inglês). Scientific Reports 13(1) (ResearchGate). 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. Our observations establish clearly that these four species of Phuphania produce a continuous greenish light from the light-emitting cells located within the mantle and the foot, and that its bright luminescence is intracellular and is not due to any luminous secretion. 
  25. ↑ Scribner, Herb (23 de julho de 2019). «This glow-in-the-dark shark was recently discovered. Here's what we know» (em inglês). Deseret News. 1 páginas. Consultado em 21 de abril de 2024. the shark secretes a glowing fluid from a tiny pocket gland near its front fins. It’s thought to help attract prey, who are drawn to the glow while the tiny predator, practically invisible from below, stealthily attacks. 

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