Bioluminescentie is een fenomeen dat vaak voorkomt bij mariene soorten en dat veel dieren gebruiken als verdedigingsstrategie. Relatief recente bevindingen hebben ontdekt dat er in de diepzee haaien zijn die een felgroen licht door hun huid kunnen uitzenden. Deze kwaliteit lijkt niet erg handig als het gaat om onopgemerkt blijven, maar het biedt ze veel voordelen. Vervolgens vertellen we je de bijzonderheden van deze mysterieuze haaien die oplichten in het donker.
Haaien die groen licht uitstralen
Er zijn veel dieren die licht kunnen produceren.Sommigen doen dit dankzij groen fluorescerende eiwitten genaamd GFP, beschreven in kwallen en schaaldieren, of indirect door een symbiose met bacteriën die deze bioluminescentie produceren, zoals in het geval van de inktvis Euprymna scolopes.
In 2019 ontdekte een groep onderzoekers haaien die met elkaar konden communiceren dankzij het fenomeen fluorescentie. Het waren de soorten Cephaloscyllium ventriosum (kattenhaai) en Scyliorhinus retifer (de allitán mallero-haai) die tot dezelfde familie behoren, waarvan de huid een dubbele toon heeft: licht en donker.
In deze wezens is er een gevestigde metabole route van broom-tryptofaan-kynureninemoleculen, niet eerder beschreven, die de oorzaak zijn van de emissie van licht in hun huid.
De kattenhaai
Naast de lichte en donkere tinten die op zijn huid verschijnen, vallen sommige fluorescerende groene vlekken rond het lichaam op bij deze soort.
De haai Alitán Mallero
In tegenstelling tot de kathaai wordt deze soort niet gekenmerkt door fluorescerende vlekken. In dit geval vertoont de huid een patroon van aan elkaar geketende zwarte lijnen waarin donkere en lichte gebieden te zien zijn.
Voordelen van bioluminescentie
In het door het tijdschrift iScience onthulde onderzoek werd fluorescentiemicroscopie gebruikt om monsters van huidweefsel van haaien te onderzoeken. Uit de resultaten bleek dat de fluorescentie alleen werd verspreid in een blanke huid, en dat deed dit op een andere manier in de lichamen van de ene of de andere soort.
Een andere interessante ontdekking was dat deze haaien gespecialiseerd zijn in het zien van bioluminescentie, omdat ze een visueel mechanisme hebben waarmee ze dit kunnen detecteren. Dit is een voordeel, aangezien ze niet zichtbaar zijn voor andere vissen, maar wel met elkaar kunnen communiceren.
Aan de andere kant wordt het licht dat ze produceren binnen elke soort op een specifieke manier uitgestraald.
Op deze manier zorgt bioluminescentie ervoor dat individuen van dezelfde soort met elkaar kunnen communiceren en kunnen ze ontsnappen aan de ogen van andere potentieel schadelijke wezens.
Metabolieten hebben antibacteriële eigenschappen
Het is bekend dat de kathaai circuleert door de zeebodem (het is bentisch) en kronkelig beweegt tussen de sedimenten van de diepten. In deze fondsen verblijven mariene bacteriën zoals Staphylococcus aureus en Vibrio parahaemolyticus. Dit bracht dezelfde onderzoekers ertoe om de metabolieten, die bioluminescentie produceren, te testen om te zien welke activiteit ze genereerden tegen bacteriën.
Als resultaat ontdekten ze dat deze kleine moleculen dieren beschermen tegen microbiële aanvallen. Logisch, want deze glow-in-the-dark haaien staan constant in contact met de zeebodem.
Andere eigenschap van metabolieten
Tijdens de afgelopen jaren hebben onderzoeken gericht op bioluminescentie een grote stap voorwaarts betekend voor wetenschappelijke vooruitgang. Maar ondanks het grote aantal berichten dat uitlegt hoe en waarom het gebeurt, begrijpen we nog lang niet hoe het werkt.
Naast de gegevens die zijn verkregen in het eerder beschreven onderzoek, werd nog een andere interessante ontdekking waargenomen. Dit is een parallellisme tussen de biosynthetische route van de broom-kynurenine-metabolieten en de tryptofaan-kynurenine-route die voorkomt bij gewervelde dieren.
Dit laatste reguleert verschillende biologische processen bij de mens. Bijvoorbeeld de ophoping van kynurenine in de hersenen die verband houdt met psychische stoornissen zoals depressie en schizofrenie. Daarom zouden deze metabolieten een belangrijke rol kunnen spelen in het centrale zenuwstelsel.
Een wereld van licht
Na deze bevindingen kunnen we samenvatten dat de bioluminescentie die in deze haaien wordt gegenereerd unieke eigenschappen heeft die sterk verschillen van die van andere wezens.
In dit geval hebben ze metabolieten die zijn ontworpen om een felgroene kleur af te geven door lichte delen van de huid. Dankzij deze kwaliteit zijn deze soorten onzichtbaar voor andere zeedieren, terwijl ze onderling kunnen worden gedetecteerd.
Bovendien zijn het dezelfde moleculen die hen weerstand bieden tegen bacteriële infecties. Na alles wat we hebben geleerd over deze glow-in-the-dark haaien, kunnen we alleen maar zeggen dat de natuur ons blijft verbazen.
