Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Scripps Scientists Help Decode Mysterious Green Glow of the Sea

03.04.2009
Dual purpose discovered for worm's brilliant bioluminescent light

Anzeige

Many longtime sailors have been mesmerized by the dazzling displays of green light often seen below the ocean surface in tropical seas. Now researchers at Scripps Institution of Oceanography at UC San Diego have uncovered key clues about the bioluminescent worms that produce the green glow and the biological mechanisms behind their light production.


Marine fireworms use bioluminescence to attract suitors in an undersea mating ritual. Research conducted by Scripps marine biologists Dimitri Deheyn and Michael Latz reveals that the worms also may use the light as a defensive measure. The report, published as the cover story of the current issue of the journal Invertebrate Biology, provides insights into the function of fireworm bioluminescence and moves scientists closer to identifying the molecular basis of the light.

"This is another step toward understanding the biology of the bioluminescence in fireworms, and it also brings us closer to isolating the protein that produces the light," said Deheyn, a scientist in the Marine Biology Research Division at Scripps. "If we understand how it is possible to keep light so stable for such a long time, it would provide opportunities to use that protein or reaction in biomedical, bioengineering and other fields-the same way other proteins have been used."

The fireworms used in the study (Odontosyllis phosphorea) are seafloor-dwelling animals that inhabit tropical and sub-tropical shallow coastal areas. During summer reproductive events known as "swarming," females secrete a luminous green mucus-which often draws the attention of human seafarers-before releasing gametes into the water. The bright glow attracts male fireworms, which also release gametes into the bright green cloud.

The precisely timed bioluminescent displays have been tracked like clockwork in Southern California, the Caribbean and Japan, peaking one to two days before each quarter moon phase, 30 to 40 minutes after sunset and lasting approximately 20 to 30 minutes.

Deheyn and Latz collected hundreds of specimens from San Diego's Mission Bay for their study, allowing them to not only examine live organisms but also produce the fireworms' luminous mucus for the first time in an experimental setting. The achievement provided a unique perspective and framework for examining the biology behind the worm's bioluminescent system.

A central finding described in the Invertebrate Biology paper is that the fireworms' bioluminescent light appears to play a role beyond attracting mates. The researchers found that juveniles produce bioluminescence as flashes, leading to a determination that the light also may serve as a defensive mechanism, intended to distract predators.

Through experiments that included hot and cold testing and oxygen depletion studies, Deheyn and Latz found that the bioluminescence is active in temperatures as low as minus 20 degrees Celsius (minus 4 degrees Fahrenheit). Higher temperatures, however, caused the bioluminescence to decay rapidly. The light also proved resilient in settings of low oxygen levels.

Based on these tests, the researchers believe the chemical process responsible for the bioluminescence may involve a specific light-producing protein-also called a "photoprotein." Further identification and isolation will be pursued in future studies.

"We were inspired by the work of earlier researchers who had studied the chemistry of fireworm bioluminescence, including Osamu Shimomura, one of the winners of the 2008 Nobel Prize in Chemistry for his discovery of green fluorescent protein from the jellyfish luminescent system," said Latz. "This new study showed that the fireworm bioluminescence also involves green fluorescence, originating from the oxidation product of the luminescent reaction."

The study was supported by a grant from the Air Force Office of Scientific Research's Biomimetics, Biomaterials and Biointerfacial Sciences program.

Mario Aguilera | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.ucsd.edu
scrippsnews.ucsd.edu/Releases/?releaseID=970

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Kölner zeigen, dass es geht: Klimaschutz passt in den Alltag
03.02.2012 | Institut für sozial-ökologische Forschung (ISOE)

nachricht Auch saubere Kohleverbrennung beeinflusst das Klima
02.02.2012 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ein strahlender Auftritt - Weltpremiere der „sporttissimo“ Lichtkunstobjekte beim „Ball des Sports 2012" in Wiesbaden


„großartig“ – dieses Kompliment war gestern öfter von Prominenten aus Sport, Wirtschaft, Politik und Entertainment, zum Thema Lichtkunstobjekte beim „Ball des Sports“ zu hören. Schon am roten Teppich wurde ihr Blick angezogen von zwei symbolträchtigen, magisch leuchtenden „sporttissimo“ - Lichtskulpturen mit dem Titel „EMOTION“. Ein Blickfang, dessen Wirkung sich niemand entziehen konnte.

Aber auch von weitem waren die in wechselnden Farben strahlenden Kunstobjekte, die eine stattliche Höhe von 4,5 m aufweisen, nicht zu übersehen. Dabei beeindrucken sie nicht nur durch Größe und Leuchtkraft, sondern auch durch die sympathische Symbolik. In abstrakter Form und dennoch deutlich erkennbar, setzen die Objekte den Moment der ...

Im Focus: Startschuss für eine neue, internationale Forschungsinitiative zur Evolution der Insekten


Das 1KITE Projekt (1K Insect Transcriptome Evolution), in dem sich Forscher aus der ganzen Welt in noch nie dagewesener Weise zusammengetan haben, um das Geheimnis des evolutiven Erfolges der Insekten mittels Transkriptomen von 1.000 Insektenarten zu lüften, ist jetzt gestartet. Für die Dauer von drei Jahren werden fünf Millionen Euro vom Bejing Genomics Institute, dem größten nationalen Forschungsinstitut Chinas, zur Verfügung gestellt, um die Transkriptomdaten zu erheben.

1KITE umfasst ein internationales Team von renommierten Experten für molekulare Biologie, Morphologie, Paläontologie, Taxonomie, Embryologie und Bioinformatik. Rund 50 Wissenschaftler aus Australien, China, Deutschland, Japan, Mexiko, Österreich und den USA arbeiten im 1KITE-Projekt.

Aus Deutschland sind beteiligt: die Universität Bonn, das Zoologische Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn, die Universität Jena ...

Im Focus: Die Entdeckung der Verlangsamung


Pulsare können durch Materie, die von außen auf sie einströmt, nicht nur beschleunigt, sondern auch verlangsamt werden. Das erklärt einige Rätsel.

Pulsare gehören zu den exotischsten, bekannten Himmelskörpern. Sie besitzen Durchmesser von etwa 20 Kilometern, beinhalten aber in etwa die Masse unserer Sonne. Ein würfelzuckergroßes Stück ihrer ultrakompakten Materie würde auf der Erde mehrere hundert Millionen Tonnen wiegen.

Eine Unterklasse von ihnen, die Millisekundenpulsare, wirbeln zudem bis zu einige hundert Mal ...

Im Focus: Scharfe Live-Bilder aus dem Mäusehirn


Feinste Strukturen des Gehirns aufzudecken, um seine Funktionsweise zu enträtseln – diesem Ziel sind Forscher um Stefan Hell vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie einen entscheidenden Schritt näher gekommen.

Mit der von Hell entwickelten STED-Mikroskopie ist es ihnen erstmals gelungen, scharfe Live-Bilder aus dem Gehirn einer lebenden Maus aufzunehmen. In einer bisher unerreichten Auflösung von unter 70 Nanometern haben sie die winzigen Strukturen sichtbar gemacht, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren. Diese Anwendung der STED-Mikroskopie eröffnet Neurobiologen und Medizinern neue ...

Im Focus: Gelbe Biotechnologie: Insekten-Gene im Hochdurchsatz mithilfe von Futterpflanzen erforschen


Durch Verwendung viraler Vektoren können mittels RNAi Genfunktionen in Insekten innerhalb kurzer Zeit studiert werden

Gelbe Biotechnologie ist die Biotechnologie mit Insekten, analog zur grünen (Pflanze) und roten (Tiere) Biotechnologie. Wirkstoffe oder Gene aus Insekten werden charakterisiert und können für die Forschung oder die Anwendung in Landwirtschaft oder Medizin eingesetzt werden.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, verwenden jetzt ein Verfahren, mit dem sie die ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Startschuss für eine neue, internationale Forschungsinitiative zur Evolution der Insekten

03.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

Microscopy Reveals ‘Atomic Antenna’ Behavior in Graphene

03.02.2012 | Materialwissenschaften

Kölner zeigen, dass es geht: Klimaschutz passt in den Alltag

03.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Konferenz EBL 2012 zu elektronischen Baugruppen und Leiterplatten

03.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Den Umstieg zur LED-Beleuchtung erfolgreich meistern

03.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Chaos, Unsicherheit und Risiko

03.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp