– Tam się świeci. Idzie. Nic nie ma. Znów tam się świeci. Idzie. I tak w kółko chodził. Co mu się zdawało, że doszedł, to znikało. I to wielu tak. Tam torfowisko było i my nieraz z okna widzieliśmy te światełka. Świeci, świeci i mig dalej – relacjonowali przed nieco ponad stu laty mieszkańcy Zagłębia Dąbrowskiego.
Błyskające na torfowiskach i pod lasem światełka nazywali „świetlami” lub „świetlokami”. Dla sąsiadów ze Śląska były to świetliki, które gdzie indziej nazywano ognikami, niekiedy błędnymi, lub ognianami. Unosiły się nad polami, trzęsawiskami, bagnami i moczarami, wabiąc lekkomyślnych wędrowców, tak że zbaczali oni z drogi, gubiąc się i błądząc po bezdrożach aż do rana. Wierzono, że w ognika zmieniali się po śmierci nieuczciwi ludzie, najczęściej chrzczący gorzałkę karczmarze i oszukujący chłopów przy pomiarach gruntów geodeci. Dzisiaj zanieczyściliśmy nasze noce setkami świateł i wraz z nieprzebytą ciemnością zniknęły także ogniki i świetloki. Wiemy jednak, że tak naprawdę nie było czego się obawiać – polska przyroda pełna jest świecących organizmów.
Wydzielanie przez żyjące organizmy światła ma swoją nazwę, powstałą ze zmieszania greckiego słowa bios i łacińskiego lumen. Bioluminescencja (w wolnym tłumaczeniu „żyjące światło”) jest zjawiskiem, które od tysięcy lat fascynuje nie tylko zwykłych, przesądnych ludzi, ale i oświeconych naukowców z całego świata. Pierwsi udokumentowali je ok. 1,5 tys. lat p.n.e. Chińczycy na przykładzie znanych powszechnie świetlików. Opisywali je także Arystoteles i Pliniusz Starszy. Świecące próchno badał brytyjski siedemnastowieczny fizyk i chemik Robert Boyle, a żyjący w XIX w. austriacki chemik Johann Florian Heller udowodnił, że źródłem wydobywającego się z drewna światła są porastające je grzybnie. Swoje prace naukowe bioluminescencji naukowcy poświęcają do dzisiaj, a jak ważne jest to zagadnienie udowadnia przyznanie w 2008 roku Nagrody Nobla w dziedzinie chemii trójce badaczy. Amerykanie Martin Chalfie i Roger Tsien oraz Japończyk Osamu Shimomura prowadząc badania nad świecącą meduzą (Aequorea victoria), odkryli białko zielonej fluorescencji (GFP). Może być ono wykorzystywane do znakowania innych, naturalnie występujących białek, co ułatwia ich lokalizację w komórce oraz stanowi milowy krok w immunologii i embriologii przy śledzeniu działania zmodyfikowanych przy użyciu GFP genów.
Dzięki prowadzonym badaniom wiemy już, że każda żywa komórka wydziela światło, jednak nie w każdej ilość promieniowania jest wystarczająca, żeby to świecenie zaobserwować. Bezsprzecznie, w tej kategorii królami polskiej przyrody są trzy gatunki chrząszczy z rodziny świetlikowatych: iskrzyki, świeciuchy i świetliki świętojańskie, niesłusznie wrzucane przez nas do jednego worka i nazywane „świetlikami”. W rzeczywistości to zupełnie inne gatunki, różniące się powszechnością występowania, wyglądem, a także zwyczajami godowymi. Łączy je natomiast bezsprzecznie to, że za dnia wyglądają niepozornie, żeby nie powiedzieć – odrażająco, oraz to, że ich odwłoki wydzielają zimne, fosforyzujące na zielono światło. „Świetliki” wykorzystują je w różny sposób. Nieraz ich odwłoki produkują pojedyncze błyski, czasami układają je w rozbudowany kod. Zdarza się także, że samce tego samego gatunku błyskają wspólnie niczym w dobrze dyrygowanej orkiestrze, tworząc porywające nocne przedstawienia. Niezwykłe świetlne spektakle tych chrząszczy obserwuje się najczęściej wczesnym latem. Najsłabiej błyskają świeciuchy, najpiękniej i najbardziej wyraźnie iskrzyki, które rozpoczynają gody w czerwcu, w okolicy nocy świętojańskiej. Przeważnie możemy zaobserwować ich błyskające odwłokami samce, fruwające nad polami, łąkami czy obrzeżami lasu. Samice ukryte są na gałęziach drzew, skąd swoimi światełkami komunikują się z potencjalnymi kawalerami. Świetliki świętojańskie pojawiają się natomiast w lipcu i ludzkie oko może dostrzec jedynie światło wydzielane przez siedzącą na ziemi lub na pniu drzewa samicę. To emitowane przez samce jest dla nas niedostrzegalne. Zdolność do wytwarzania światła mają także larwy świetlikowatych. Jak w ogóle dzieje się to, że owady wydzielają światło? Bioluminescencja świetlikowatych oparta jest na dosyć skomplikowanej reakcji metabolicznej, polegającej na utlenianiu pigmentów zdolnych do emitowania światła, z udziałem odpowiednich enzymów. Zarówno nazwa pigmentów, jak i enzymów nawiązuje do… Lucyfera, jego imię po łacinie oznacza bowiem „Niosącego światło”. Pigmenty nazywane są na cześć tego upadłego anioła lucyferynami, a enzym – lucyferazą. Z pewnością cały proces jest bardzo energochłonny, powstaje więc pytanie, dlaczego świecące chrząszcze zadają sobie ten trud? Odpowiedź jest prosta – chodzi o miłość. Błyskające ciepłymi nocami odwłoki, układając się w zrozumiały dla przedstawicieli danego gatunku komunikat, ułatwiają tworzenie się par. Chociaż zdarza się tak, że niektóre samice naśladują błyskanie owadów innych gatunków i w ten sposób zwabiają do siebie obce samce, które w brutalny sposób pożerają…
Media raz po raz publikują informacje o tym, że naukowcy wyhodowali kolejną świecącą w nocy roślinę. Mało tego, w sklepach ogrodniczych od dawna można kupić nasiona świecących w nocy kwiatów, w tym dziwaczka jalapa. Te niepozorne, barwne kwiatki rozkwitają o zmroku lub w pochmurny dzień i faktycznie świecą, lecz jedynie w promieniowaniu UV. Ten cud jest zatem niewidoczny dla ludzkiego oka, ale doskonale dostrzegają go owady, które nocami spijają nektar z kwiatów. W polskich lasach wprawdzie świecące kwiaty nie występują, ale za to z dużym prawdopodobieństwem w trakcie wieczornego spaceru możemy spotkać świecące grzyby. Zakłada się, że na świecie rośnie ponad siedemdziesiąt gatunków takich cudaków, jednak w Polsce w stanie naturalnym znajdziemy zaledwie dwa: cenioną przez grzybiarzy opieńkę miodową i uznawanego za niejadalny łycznika ochrowego. Ten ostatni gatunek, niestety, w wyniku zawirowań genetycznych zdolność do wydzielania światła zachował tylko w populacji północnoamerykańskiej. Początkowo naukowcy zakładali, że grzyby świecą na takiej samej zasadzie, jak odwłoki świetlików. Dziś już wiadomo, że światło jest w tym wypadku nie produktem docelowym, a skutkiem ubocznym innych procesów chemicznych, których rodzaj zależy od gatunku grzyba. W przypadku opieniek zielonkawe światło jest efektem ich oddychania, co tłumaczy fakt, że najjaśniej świecą młode, rozrastające się w drewnie, łyku i pod korą strzępki białej, przypominającej gąbkę grzybni oraz obrastające pień, ukryte pod korą i wnikające w drewno i łyko świeże ryzomorfy, czyli fragmenty grzyba przypominające korzenie. Naturalne jest to, że im bardziej rozrośnięta grzybnia i ryzomorfy, tym światło wydzielane przez grzyba jest mocniejsze. Jakież wrażenie musi robić na odwiedzającym nocą las jasność przebijająca się spomiędzy płatów kory drzewa zaatakowanego przez tego, bądź co bądź, leśnego pasożyta! Każdy może to sprawdzić na własnej skórze, wybierając się do lasu ciemną, bezksiężycową nocą. Opieńka zadziwia także tym, że jej bioluminescencja charakteryzuje się cyklem dobowym. Grzyb świeci od późnego popołudnia (ok. godziny 18) do późnego poranka (ok. godziny 8).
Świetliki błyskają swoimi odwłokami, aby przyciągnąć uwagę potencjalnych partnerów.
Dzisiaj o bioluminescencji wiemy coraz więcej. Niedawno pojawiły się wyniki badań naukowych prowadzonych na niesporczakach. Te pospolite, związane z wilgotnym środowiskiem, niewidzialne gołym okiem bezkręgowce od lat stanowią prawdziwą zagadkę dla przyrodników, ponieważ są niezwykle odporne na czynniki zewnętrzne. Opracowania naukowe wskazują, że są one w stanie przetrwać w całkowicie skrajnych temperaturach: od poniżej -270 st. C do 150 st. C na plusie, w olbrzymich stężeniach soli i w ogromnym, sięgającym 6 tys. atmosfer ciśnieniu. Przyjmuje się nawet, że mogłyby przetrwać zagładę nuklearną!Badacze zastanawiali się zatem, co decyduje o ich niezwykłej wytrzymałości? Pewną podpowiedź dały badania, które dowiodły, że niektóre spośród tysiąca gatunków niesporczaków występujących na Ziemi ochrania przed promieniowaniem zestaw świecących pigmentów. Emitują jaskrawoniebieskie światło fluorescencyjne. Cząsteczki fluoryzują, pochłaniając światło o wyższej i uwalniając światło o niższej energii, chroniąc jednocześnie pozostałe komórki przed niszczycielskim wpływem promieniowania. Tak więc, jeśli dla świetlików świecący odwłok jest ułatwieniem w znalezieniu partnerki, tak w przypadku tych maluchów świecenie stanowi ochronę. Co jednak świecenie daje grzybom? Niegdyś panował pogląd, że błyszcząca nocą grzybnia ma wabić nocne owady, które, zajadając się nią, przenosiłyby opieńkę w okolice innych żywicieli. Uważano także, że grzyb w ten sposób odrzuca od siebie innych potencjalnych konsumentów. Obydwie te teorie jednak upadły i dzisiaj naukowcy przychylają się raczej do twierdzenia, że zjawisko wydzielania światła pomaga grzybom pozbyć się nadmiaru energii bez generowania ciepła. Świecące grzybnie bowiem nie są wcale cieplejsze. To samo dotyczy też owadów – ich odwłoki nie parzą. Wydzielanie światła bez wydzielania ciepła jest cechą charakterystyczną bioluminescencji.
