Bilim insanları ışıklı yaz böceklerinin kimyasal gizemini çözdü. Ve yeni bir araştırma, bu keşfin ileride insan sağlığına da faydası olacağını söylüyor.
Ateşböceğinin karın bölgesini biyolüminesansın –ışık üretme yeteneğinin– kara kutusu olarak düşünün.
Bilim insanları, bu kutuya giren temel malzemelerin neler olduğunu 60 yıldır biliyordu. Oksijen, kalsiyum, magnezyum ve doğada bulunan lüsiferin adlı kimyasal vardı bunlar arasında.
Bu kutudan dışarı ne çıktığını da biliyorlardı. Bunlar da fotondu. Yani yaz gecelerinde bahçede dans ederken gördüğünüz sarı, yeşil, turuncu ve hatta mavi titreşimli ışıktı.
Ancak ateşböceğinin ışığını üreten kimyasal reaksiyon, yakın zamana kadar bir gizem perdesinin ardında saklıydı. Connecticut Üniversitesi’nden Bruce Branchini gibi bilim insanları ise böyle gizemleri çok seviyordu.
“Enzimler ve proteinlerin kimyasal enerjiyi ışığa dönüştürmesi çok temel bir doğa olayı,” diyor. “Biz bu biyokimyasal sürecin nasıl oluştuğunu anlamak istedik.”
Yeni araştırmada Branchini, meslektaşlarıyla birlikte bu isteklerini gerçekleştirdi, ve ekstra bir oksijen elektronunun, ateşböceğinin yaz parıltısına neden olduğunu ortaya çıkardı.
Journal of American Chemical Society dergisinde yayımlanan keşif, ateşböceğinin biyolüminesans kimyasının şu ana kadarki en kapsamlı tablosunu sunuyor.
Elmalar, Armutlar ve Ateşböcekleri
Ateşböceğinin, bedeninin alt kısmını biyolojik bir ışıldağa çevirmesine dair genel geçer açıklama, Branchini’nin de içlerinde yer aldığı bazı kimyacıları pek ikna etmiyordu. Çünkü aslına bakarsanız böyle bir şeyin olması olanaklı değildi.
Bir kere yukarıda bahsedilen malzemelerin ikisinin –oksijen ve lüsiferin– ışık ortaya çıkarabilecek bir reaksiyona girmeleri pek mümkün değil.
Nedeni ise basit bir açıklamaya bağlı. Çünkü elmalar ancak sadece elmalarla, armutlar da ancak sadece armutlarla kimyasal reaksiyona girme eğiliminde oluyor. Oksijen ve lüsiferin de buradaki elmalar ve armutlara karşılık geliyor.
Branchini’ni deneyleri, ateşböceğinin ışığındaki oksijenin süperoksit anyon olduğunu ortaya çıkardı. “Süperoksit anyon, ekstra elektrona sahip bir moleküler oksijen biçimi,” diyor Branchini.
Bu ekstra elektron, hem metaforik bir elmanın hem de metaforik bir armudun oksijen özelliklerini belirliyor. Bu da molekülün, bilim insanlarının de tahmin ettiği gibi lüsiferin ile kimyasal bir reaksiyona girebildiği anlamına geliyor.
Süperoksit anyonların, planktonlardan denizin derinliklerinde yaşayan balıklara kadar tüm doğada biyolüminesansın nedeni olabileceğini belirtiyor Branchini.
Film yapımcısı Vincent Brady’ye ait bu time-lapse videoda, ışık saçan ateşböcekleri Vincent Van Gogh’un “Yıldızlı Gece” adlı tablosuna benzeyen görüntüler ortaya çıkarıyor.
Ateşi Yakalamak
Lüsiferin ve bunun insan sağlığı açısından potansiyel kullanımlarını inceleyen Massachusetts Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Stephen Miller, “Bana göre kimyasal açıdan tek mantıklı açıklama bu,” diye konuşuyor.
Araştırmada yer almayan Miller, lüsifer ve biyolojik ışıldama üzerindeki çalışmalara devam etmenin, tıptaki potansiyel kullanımları açısından önemli olduğunu söylüyor.
Miller’in de içinde yer aldığı bir ekip, bu yıl başında lüsiferin sayesinde canlı bir farenin beynindeki özel enzimleri saptadılar ki bu da ileride doktorlar için insan beynine açılan yeni bir kapı olabilir.
Araştırma başkanı Branchini, ateşböceğindeki lüsiferinin daha şimdiden insanlardaki tümörleri görüntülemede ve kansere karşı ilaç geliştirmede faydalı olduğunu söylüyor.
Ancak “Aslen doğanın nasıl çalıştığını bilmek istiyoruz,” diyor. “Kullanım alanları ardından gelebilir de gelmeyebilir de.”
Kaynak: http://www.nationalgeographic.com.tr/makale/kesfet/atesbocekleri-nasil-parliyor/2529