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Top 10 des découvertes fascinantes impliquant la fluorescence
La luminescence ne se limite pas aux lucioles et aux jouets qui brillent dans le noir. La fluorescence, qui est principalement la lumière absorbée qui est libérée, est responsable de certains des spectacles naturels et des découvertes scientifiques les plus impressionnants.
Au cours des dernières années, des radiations se sont manifestées dans des lieux inconnus, chez des espèces inattendues et de manière surprenante et invisible à l’œil humain. Encore plus intriguant, la fluorescence est tissée en plusieurs mystères non résolus, peut être vue de l'espace et peut même être mortelle pour les humains.
10 champignons bioluminescents
Il est peut-être difficile de croire qu'il existe des champignons brillants, mais des champignons fluorescents apparaissent partout au Brésil et au Vietnam. Pendant des années, le secret derrière leur lueur ne pouvait être expliqué.
Pour aller au fond de ce mystère, les scientifiques en ont recueilli quelques-uns en 2015. En laboratoire, le composé responsable de la bioluminescence a été isolé. Le produit chimique appelé oxyluciférine existe également dans les lucioles et les créatures de la mer rougeoyantes.
Pour les champignons, le composé éclatant est utilisé pour attirer les insectes. Une fois que les insectes ont atterri, ils ramassent les spores et les dispersent ailleurs. Cela aide les champignons à se répandre.
Une autre question concernait la manière dont les champignons produisaient des luciférines. Un examen plus attentif a révélé que les champignons fabriquaient leur propre luciférine spéciale et l'associaient à de l'oxygène et à une enzyme qui donnait des couleurs fluorescentes.
La nature de l'enzyme suggère qu'elle pourrait interagir avec d'autres types de luciférines et déclencher plus de nuances qui brillent. Cela suggère qu'il reste encore beaucoup à apprendre sur ces champignons à l'aspect surréaliste.
9 dangers de la lumière bleue
Pendant la journée, la lumière bleue émanant de l'électronique et les ampoules à économie d'énergie semblent présenter peu d'inconvénients. D'autre part, les chercheurs ont découvert un lien effrayant entre la lueur bleue la nuit et la détérioration de la santé humaine.
Certains de ses avantages en journée incluent plus d’énergie et de vigilance. Lorsque les gens se détendent avec des appareils électroniques le soir, la lumière bleue rayonne des écrans et stimule le cerveau. Cela perturbe le sommeil adéquat.
Cela peut sembler comme rien. Mais des études ont montré que les personnes peuvent devenir prédiabétiques lorsque le rythme du sommeil change. Des liens ont également été établis avec l'obésité, les maladies cardiaques et le cancer.
Pour être honnête, les scientifiques n’ont pas de preuves solides que la lumière bleue soit directement responsable de ces conditions. Mais cela réduit les niveaux de mélatonine. Le manque de cette hormone, qui régule le cycle du sommeil, appelé rythme circadien, peut être le lien associant la lumière bleue au cancer, bien que la recherche en soit à un stade précoce.
S'il est possible de prouver que les longueurs d'ondes bleues sont mortelles pour l'homme, un succès environnemental doit être revu. Les ampoules fluorescentes et les lampes à LED peuvent être plus efficaces sur le plan énergétique, mais elles produisent plus de lumière bleue que toute autre.
8 premières grenouilles fluorescentes
En 2017, des chercheurs argentins ont ramené chez eux une grenouille de plain-pied. La rainette à pois est généralement verte avec des taches rouges et, pour l’instant, rien ne permet de sortir le champagne du réfrigérateur. Les choses ont changé lors de la préparation de l'amphibien pour des tests, certains demandant que ses tissus soient étudiés sous ultraviolets.
À la surprise générale, à l'instant où les rayons UV ont brillé sur la créature, la grenouille entière s'est éclairée. La fluorescence bleu-vert en fait non seulement la première grenouille rougeoyante, mais également le premier amphibien fluorescent au monde.
C'est tout un exploit, car les animaux terrestres qui brillent sont incroyablement rares. L'éclat de la grenouille provient de composés appelés hyloïnes. Les avantages que les hyloïnes offrent à cette espèce sont flous, mais ils pourraient avoir quelque chose à voir avec les grenouilles à pois ayant besoin de se voir la nuit. La lueur bleu-vert est visible pour les grenouilles et les rend également plus brillantes au crépuscule et à la pleine lune.
7 marées rougeoyantes
Parfois, d'étranges plantes provoquent l'éclairement d'étranges rayons de côtes pendant la nuit. Plus récemment, en 2018, des lignes bleues fantomatiques sont apparues dans un affichage spectaculaire au sud de la Californie lorsque des kilomètres de côtes s'illuminèrent.
Les algues responsables s'appellent dinoflagellés et sont des plantes capables de nager. Pendant la journée, leur nombre dense trouble l'eau en rouge. Une telle prolifération inhabituelle dans leur population est communément appelée «marée rouge».
Dans le passé, certaines marées rouges attiraient le mauvais type d’attention car elles pouvaient rendre les fruits de mer toxiques pour la consommation humaine. Cependant, la nuit, les dinoflagellés causent une beauté d'un autre monde qui attire désormais les touristes sur la plage la nuit.
Au niveau chimique, chaque plante a une protéine et une enzyme. Toute perturbation, comme une vague ou une créature qui passe, mélange les deux et rend les algues bioluminescentes.
Cette réaction n’est pas entièrement comprise, mais c’est probablement une mesure défensive. Il pourrait exister pour soumettre le zooplancton, le principal prédateur des dinoflagellés, à la soumission ou à l'éclaircir pour attirer les poissons qui se nourrissent du plancton.
6 fleurs ont des halos bleus
Les gènes des fleurs ont du mal à produire des pétales bleus, qui sont exactement la couleur que les plantes à fleurs veulent plus que tout. La raison? Les abeilles sont attirées par le bleu et les fleurs ont besoin des insectes bourdonnants pour mener à bien leur cycle de fertilisation.
En 2017, les scientifiques ont découvert comment les plantes élaboraient un nouveau moyen d'attirer les abeilles. Ceux qui ne pouvaient pas produire de fleurs bleues ont des pétales avec des nanostructures capables de briller en bleu au soleil.
Ces halos sont comme des enseignes lumineuses pour les abeilles. Les minuscules écailles réfléchissantes se sont révélées être une tactique répandue et ont été trouvées dans tous les principaux groupes d’espèces à fleurs dépendant de la pollinisation par des insectes, y compris certains arbres.
Bien que la teinte générale soit bleue, certaines plantes ont également produit un effet de diffusion ultraviolette. Il améliore la capacité des abeilles à localiser le bleu. Les halos se sont avérés être une attraction plus forte que la vraie chose. Au cours des essais, les bourdons ont ignoré les couleurs réelles des fleurs et ont tout de suite choisi celles à fluorescence bleue.
5 corail rougeoyant résolu
Les chercheurs ont compris depuis longtemps pourquoi les coraux d'eaux peu profondes brillaient. Leur lumière verte agit comme un écran solaire contre le rayonnement solaire. Mais les scientifiques ne pouvaient pas comprendre pourquoi les coraux de la mer profonde protégés du soleil émettent également une lumière fluorescente.
En 2017, la réponse a éclaté. Les coraux profonds ne brillent pas pour éviter la lumière mais pour en obtenir plus. À de telles profondeurs, la lumière qui donne la vie n'est pas abondante. Pour survivre, les coraux doivent absorber le plus possible. Cependant, la lumière bleue au fond de la mer n'est pas suffisante pour donner aux coraux l'énergie dont ils ont besoin.
De manière impressionnante, les coraux utilisent la fluorescence rouge pour mélanger le bleu à la lumière orange-rouge. Ce dernier permet une meilleure production alimentaire par la photosynthèse.
Cette découverte peut être passionnante pour les scientifiques mais pas pour les environnementalistes. Le réchauffement climatique entraîne un blanchissement massif des coraux peu profonds et un espoir majeur était que certaines espèces puissent migrer vers des eaux plus profondes. Comme les coraux peu profonds brillent en vert, ils peuvent ne pas s'adapter aux eaux plus profondes où la survie nécessite une fluorescence rouge.
4 Quand les oiseaux de mer miroitent
En 2018, les biologistes avaient un macareux moine de l'Atlantique mort sur les mains. Après coup, ils ont décidé de le regarder sous une lumière UV. L'idée était de tester toute lueur car les macareux huppés, une espèce apparentée aux macareux, ont un bec fluorescent.
À la lumière normale, les becs de macareux sont très reconnaissables. Ils sont décorés avec des couleurs susceptibles de séduire le sexe opposé. Bien que les macareux aient un cousin étincelant, il était encore inattendu de voir la cèbre et le lamelle, deux arêtes sur le bec du spécimen mort, fluorescentes sous la lampe UV.
Les scientifiques ne savent pas trop pourquoi les macareux s'illuminent, mais cela peut avoir un lien avec leur capacité à voir le spectre UV. Même pendant la journée, les macareux se remarquent mutuellement. Parmi les autres mystères, citons leur apparence et leur capacité de fluorescence.
Comme un seul oiseau mort a été testé, les scientifiques doivent encore exclure la possibilité que la lueur ait été causée par la décomposition.
3 étrange chaleur des mitochondries
Ces dernières années, les scientifiques ont créé des colorants sensibles à la température appelés «thermomètres à fluorescence». Ces colorants s'accrochent à des cibles spécifiques à l'intérieur des cellules, ce qui les rend parfaits pour une expérience conçue pour déterminer la chaleur des mitochondries. Ces petites structures à l'intérieur des cellules convertissent l'oxygène et les nutriments en énergie. Ce processus génère également de la chaleur.
En 2017, les scientifiques ont utilisé un colorant jaune fluorescent qui s'atténue lorsque la chaleur s'intensifie. Une fois injecté dans les cellules, il peut être utile de calculer la température. Auparavant, il était supposé que les mitochondries fonctionnaient à une température corporelle normale, soit en moyenne de 37 degrés Celsius (98,6 ° F). Les tests ont montré que les mitochondries opéraient à une température torride de 50 degrés Celsius (122 ° F).
Si une personne développait ce type de température dans tout son corps, ce serait une fièvre menaçant le pronostic vital. Heureusement, le record de la température corporelle la plus chaude n’est pas proche du feu des mitochondries. Si cette chaleur étrange peut être mieux comprise, beaucoup d'anciennes notions sur le fonctionnement des cellules, en particulier celles liées à la température, pourraient disparaître.
2 La photosynthèse depuis l'espace
En 2017, des chercheurs australiens et la NASA ont mis au point un nouveau moyen de surveiller les changements climatiques. Ils ont pris des images à couper le souffle depuis l'espace montrant la fluorescence des plantes. La nouvelle technique pourrait détecter la fluorescence de la chlorophylle induite par le soleil, qui est produite lors de la photosynthèse dans les feuilles.
Pour fabriquer les sucres à partir de la photosynthèse, les plantes absorbent le dioxyde de carbone. Comprendre ce cycle à l'échelle mondiale est essentiel pour rester au top de la dynamique climatique et du cycle du carbone de la planète.
Pour commencer à tester l’idée, les chercheurs ont utilisé la surveillance par satellite pour prendre des photos de la chlorophylle rougeoyante. Les niveaux ont été mesurés et comparés pour la précision par rapport aux observations au sol sur la photosynthèse. Les résultats ont montré que les instantanés spatiaux fournissaient des informations précises sur la végétation, les régions et l'heure.
La technologie innovante ne consiste pas uniquement à suivre la croissance de nouvelles plantes et le changement climatique. Les photos fluorescentes pourraient également nous aider à mieux comprendre les écosystèmes et les flux de carbone de la Terre, ainsi que la gestion des terres et la conservation de la biodiversité.
1 première photo d'un souvenir
Lors de récentes recherches sur la manière dont les souvenirs sont créés, les chercheurs ont choisi de fouiller les cellules cérébrales d'une limace. Les neurones de l'océan rampant Aplysia californica faire un bon match pour ceux des humains.
Les neuroscientifiques ont longtemps soupçonné que des protéines se forment au niveau des synapses du cerveau lors de la création de mémoires à long terme. Jusqu'à ce que la limace de mer offre son cerveau, cette théorie n'a jamais été prouvée.
Au cours de la récente expérience, les scientifiques ont d’abord donné aux cellules l’hormone bien-être, la sérotonine, qui favorise la formation de la mémoire. Ensuite, une protéine fluorescente a été utilisée, à l'origine verte mais capable de virer au rouge sous la lumière UV.
Le test était aussi simple que réussi. Sous la lumière ultraviolette, les chercheurs ont observé les protéines virer au rouge et marquer leurs positions. Les neurones ont ensuite été encouragés à former des mémoires. Incroyablement, pendant ce temps, de nouvelles protéines vertes se sont développées entre les cellules du cerveau. Cela a permis de prendre la première image d’une mémoire en cours de formation.
En plus de prouver la théorie, cela montrait que les mémoires à court terme ne formaient pas de nouvelles protéines. Le rôle exact que joue ou non la présence de la protéine dans la différence entre la mémoire à court terme et la mémoire à long terme reste un mystère.