Βιοφωταύγεια είναι η φυσική εκπομπή φωτός από ζωντανοί οργανισμοί. Αυτό το φως παράγεται ως αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης που λαμβάνει χώρα στο κυττάρων βιολιούχων οργανισμών. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αντιδράσεις που αφορούν τη χρωστική ουσία λουσιφερίνη, το ένζυμο λουσιφεράση και το οξυγόνο είναι υπεύθυνες για την εκπομπή φωτός. Μερικοί οργανισμοί διαθέτουν εξειδικευμένους αδένες ή όργανα που ονομάζονται φωτοφόρες που παράγουν φως. Φωτοφόρες οικιακές χημικές ουσίες που παράγουν φως ή μερικές φορές βακτήρια που εκπέμπουν φως. Ένας αριθμός οργανισμών είναι ικανός βιοφωταύγειας συμπεριλαμβανομένων ορισμένων τύπων μύκητες, θαλάσσια ζώα, μερικά έντομα, και μερικά βακτήρια.
Υπάρχουν διάφορες χρήσεις για τη βιοφωταύγεια στη φύση. Μερικοί οργανισμοί το χρησιμοποιούν ως α μηχανισμός άμυνας να εκπλήσσει ή να αποσπά την προσοχή των αρπακτικών. Η εκπομπή φωτός χρησιμεύει επίσης ως μέσο καμουφλάζ για μερικά ζώα και ως μέσο για να καταστούν οι πιθανοί θηρευτές περισσότερο ορατοί. Άλλοι οργανισμοί χρησιμοποιούν βιοφωταύγεια για να προσελκύσουν συντρόφους, να προσελκύσουν πιθανή θήρα ή ως μέσο επικοινωνίας.
Η βιοφωταύγεια παρατηρείται σε έναν αριθμό θαλάσσιων οργανισμών. Αυτό περιλαμβάνει μέδουσες, καρκινοειδή, άλγη, ψάρια και βακτήρια. Το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται από τον θαλάσσιο οργανισμό είναι συνήθως κυανό ή πράσινο και σε ορισμένες περιπτώσεις κόκκινο. Ανάμεσα στα ζώα που κατοικούν στην ξηρά, παρατηρείται βιοφωταύγεια ασπόνδυλα όπως τα έντομα (πυγολαμπίδες, λάμπει σκουλήκια, μιλιπάδες), προνύμφες εντόμων, σκουλήκια, και αράχνες. Παρακάτω παρατίθενται παραδείγματα οργανισμών, χερσαίων και θαλάσσιων, που είναι βιοφωταύγειας.
Οι μέδουσες έχουν την ικανότητα να εκπέμπουν μπλε ή πράσινο φως. Ορισμένα διαφορετικά είδη χρησιμοποιούν βιοφωταύγεια κυρίως για αμυντικούς σκοπούς. Η εκπομπή φωτός συνήθως ενεργοποιείται με την αφή, η οποία χρησιμεύει για την εκκίνηση των αρπακτικών. Το φως καθιστά επίσης τα οντάρια περισσότερο ορατά και μπορεί να προσελκύσει άλλους οργανισμούς που αρπακούν σε αρπακτικούς μέδουσες. Τα ζελέ τρίχας είναι γνωστό ότι εκκρίνουν φωταύγεια μελάνη που χρησιμεύει για να αποσπά την προσοχή των αρπακτικών προσφέροντας χρόνο για να ξεφύγει ο χνουδωτός χαλκός. Επιπλέον, η βιοφωταύγεια χρησιμοποιείται από τις μέδουσες για την προειδοποίηση άλλων οργανισμών που καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή.
Μαύρο δράκος είναι φανταστικά ψάρια με πολύ αιχμηρά δόντια. Βρίσκονται συνήθως σε βαθιά θάλασσα υδάτινων οικοτόπων. Αυτά τα ψάρια διαθέτουν εξειδικευμένα όργανα γνωστά ως φωτοφόρα που παράγουν φως. Τα μικροσκοπικά φωτοφόρα τοποθετούνται κατά μήκος του σώματος και ευρύτερα φωτοφόρα βρίσκονται κάτω από τα μάτια του και σε μια δομή που κρέμεται κάτω από το σαγόνι της, γνωστή ως μαρμαρυγία. Το Dragonfish χρησιμοποιεί τη λαμπερή μπάρα για να δελεάσει ψάρια και άλλα λεία. Εκτός από την παραγωγή του μπλε-πράσινου φωτός, οι δράκοι είναι επίσης σε θέση να εκπέμπουν κόκκινο φως. Το κόκκινο φως βοηθά τα ψάρια του δράκου να εντοπίσουν το θήραμα στο σκοτάδι.
Διφωσφορικά είναι ένα είδος μονοκύτταρου φύκια γνωστή ως άλγη φωτιάς. Βρίσκονται σε θαλάσσια και γλυκά νερά. Ορισμένα διφωσφορικά είναι ικανά για βιοφωταύγεια εξαιτίας της παραγωγής χημικών ενώσεων που παράγουν φως όταν αντιδρούν. Η βιοφωταύγεια προκαλείται από την επαφή με άλλους οργανισμούς, αντικείμενα ή από την κίνηση της επιφάνειας των κυμάτων. Οι σταγόνες θερμοκρασίας ενδέχεται επίσης να προκαλέσουν την όπλιση ορισμένων δεινοπαγίδων. Τα δινοφλαγγέλια χρησιμοποιούν βιοφωταύγεια για να αποκρούσουν θα ήταν αρπακτικά ζώα. Όταν οι οργανισμοί αυτοί φωτιστούν, δίνουν στο νερό μια όμορφη μπλε, λαμπερή απόχρωση.
Πελαργός είναι παράξενα ψάχνουν ψάρι βαθέων υδάτων με αιχμηρά δόντια. Η προέκταση από τη ραχιαία σπονδυλική στήλη των θηλυκών είναι ένας βολβός σάρκας που περιέχει φωτοφόρες (αδένες ή όργανα που παράγουν φως). Αυτό το εξάρτημα μοιάζει με ένα καλάμι αλιείας και δέλεαρ που κρέμεται πάνω από το στόμα του ζώου. Ο λαμπτήρας φωτός ανάβει και προσελκύει το θήραμα στο σκοτάδι υδάτινο περιβάλλον στο μεγάλο ανοιχτό στόμα του πεσκανδρινού. Το δέλεαρ χρησιμεύει επίσης ως μέσο για την προσέλκυση αρσενικών ψαριών. Η βιοφωταύγεια που παρατηρείται στην πεσκαντρίτσα οφείλεται στην παρουσία βιοφωταύγειας βακτήρια. Αυτά τα βακτήρια βρίσκονται στον λαμπρό λαμπτήρα και παράγουν τα απαραίτητα χημικά για να εκπέμπουν φως. Σε αυτό αμοιβαία συμβιωτική σχέση, τα βακτηρίδια λαμβάνουν προστασία και ένα μέρος για να ζήσουν και να αναπτυχθούν. Η πεσκαντρίτσα επωφελείται από τη σχέση κερδίζοντας ένα μέσο προσέλκυσης τροφής.
Πυρκαγιές είναι φτερωτά σκαθάρια με όργανα που παράγουν φως και βρίσκονται στην κοιλιά τους. Το φως δημιουργείται από την αντίδραση της χημικής λουσιφερίνης με το οξυγόνο, το ασβέστιο, το ΑΤΡ και το βιοφωταύγεια ένζυμο λουσιφεράση μέσα στο φως όργανο. Η βιοφωταύγεια στις πυγολαμπίδες εξυπηρετεί πολλούς σκοπούς. Στους ενήλικες, είναι κατά κύριο λόγο ένας τρόπος για να προσελκύσουν συντρόφους και να δελεάσουν τη λεία. Τα μοτίβα φως που αναβοσβήνουν χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό μελών του ίδιου είδους και για τη διάκριση των αρσενικών πυρομαχικών από τις θηλυκές πυροτέχνες. Στις προνύμφες των πυρομαχικών, το λαμπερό φως χρησιμεύει ως προειδοποίηση στους αρπακτικούς για να μην τους τρώνε γιατί περιέχουν δυσάρεστες τοξικές χημικές ουσίες. Μερικές πυγολαμπίδες είναι σε θέση να συγχρονίσουν την εκπομπή τους σε ένα φαινόμενο γνωστό ως ταυτόχρονη βιοφωταύγεια.
ΕΝΑ πυγολαμπίδα δεν είναι καθόλου σκουλήκι, αλλά οι προνύμφες διαφόρων ομάδων εντόμων ή ενήλικων θηλυκών που μοιάζουν με προνύμφες. Τα ενήλικα θηλυκά λάμπει σκουλήκια δεν έχουν φτερά, αλλά έχουν φως που παράγουν όργανα κατά μήκος των θωρακικών και κοιλιακών τους περιοχών. Όπως και οι πυγολαμπίδες, οι σκουλήκια λάμψης χρησιμοποιούν χημική βιοφωταύγεια για να προσελκύσουν τους συντρόφους και να προσελκύσουν τη λεία. Τα σκουλήκια λάμψης παράγουν και κρεμούν εναιωρημένα από μακρόστενες μεταξένιες ίνες που καλύπτονται με κολλώδη ουσία. Εκπέμπουν φως για να προσελκύσουν λεία, όπως σφάλματα, που παγιδεύονται στις κολλώδεις ίνες. Οι προνύμφες των σκουληκιών εκπέμπουν φως για να προειδοποιήσουν τους αρπακτικούς ότι είναι τοξικά και δεν θα κάνουν καλό γεύμα.
Βιοφωταύγεια μύκητες εκπέμπουν ένα πράσινο λαμπερό φως. Έχει εκτιμηθεί ότι υπάρχουν πάνω από 70 είδη μυκήτων που είναι βιοφωταύγεια. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι μύκητες, όπως τα μανιτάρια, λάμπουν για να προσελκύσουν έντομα. Τα έντομα τραβούν τα μανιτάρια και σέρνουν γύρω τους, μαζεύοντας σπόρια. Τα σπόρια εξαπλώνονται καθώς το έντομο φεύγει από το μανιτάρι και ταξιδεύει σε άλλες τοποθεσίες. Η βιοφωταύγεια στους μύκητες ελέγχεται από ένα κιρκάδι ρολόι που ρυθμίζεται από τη θερμοκρασία. Καθώς η θερμοκρασία πέφτει όταν ο ήλιος δύσει, οι μύκητες αρχίζουν να λάμπουν και είναι εύκολα ορατοί στα έντομα στο σκοτάδι.
Υπάρχουν ορισμένα είδη βιοφωταύγειας καλαμάρι που κάνουν το σπίτι τους στη βαθιά θάλασσα. Αυτά τα κεφαλόποδα περιέχουν φωτοφόρες που παράγουν φως σε μεγάλα τμήματα του σώματός τους. Αυτό επιτρέπει στο καλαμάρι να εκπέμπει ένα μπλε ή πράσινο φως κατά μήκος του σώματος του. Άλλα είδη χρησιμοποιούν συμβιωτικά βακτήρια για να παράγουν φως.
Το καλαμάρι χρησιμοποιεί βιοφωταύγεια για να προσελκύσει τη λεία καθώς μεταναστεύουν στην επιφάνεια των νερών που είναι υπόγεια. Η βιοφωταύγεια χρησιμοποιείται επίσης ως ένας μηχανισμός άμυνας γνωστός ως αντι-φωτισμός. Καλαμάρια εκπέμπουν φως για να αποκαλύψουν τους εαυτούς τους από τα αρπακτικά ζώα που συνήθως κυνηγούν χρησιμοποιώντας παραλλαγές φωτός για την ανίχνευση θήρας. Λόγω της βιοφωταύγειας, τα καλαμάρια δεν ρίχνουν σκιά στο φως του φεγγαριού, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση των αρπακτικών.
Ενώ είναι κοινός σε άλλα κεφαλόποδα όπως καλαμάρια, η βιοφωταύγεια δεν εμφανίζεται συνήθως χταπόδια. Το βιοφωταυγές χταπόδι είναι ένα πλάσμα της θάλασσας με όργανα που παράγουν φως και ονομάζονται φωτοφόρα στα πλοκάμια. Το φως εκπέμπεται από όργανα που μοιάζουν με κοπάδια. Το μπλε-πράσινο φως χρησιμεύει για την προσέλκυση λεηλασίας και πιθανών συζύγων. Το φως είναι επίσης α μηχανισμός άμυνας χρησιμοποιείται για να τρομάξει τα αρπακτικά που παρέχουν χρόνο για να ξεφύγουν από το χταπόδι.
Αλάσπες είναι θαλάσσια ζώα που μοιάζουν με μέδουσες, αλλά είναι στην πραγματικότητα chordates ή ζώα με χορδή νωτιαίου νεύρου. Σχηματίζονται σαν ένα βαρέλι, αυτά τα μικροσκοπικά ζώα ελεύθερης κολύμβησης παρασύρονται στον ωκεανό μεμονωμένα ή σχηματίζουν αποικίες που τεντώνουν αρκετά πόδια σε μήκος. Οι σαλάτες είναι τροφοδότες φίλτρων που τροφοδοτούν κυρίως φυτοπλαγκτόν, όπως τα διατόμια και οι διφωσφορυλικές ενώσεις. Διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στα θαλάσσια οικοσυστήματα, ελέγχοντας τα άνθη του φυτοπλαγκτού. Ορισμένα είδη salp είναι βιοφωταύγεια και χρησιμοποιούν φως για να επικοινωνούν μεταξύ ατόμων όταν συνδέονται σε τεράστιες αλυσίδες. Τα ατομικά σάλια χρησιμοποιούν επίσης βιοφωταύγεια για να προσελκύσουν θήραμα και πιθανούς συντρόφους.