Флуоресценция – это удивительное явление, которое порой кажется почти магическим. В этой статье мы собрали для вас самые захватывающие открытия, связанные с флуоресценцией. От светящихся грибов до удивительных свойств лягушек – каждое открытие заставляет нас удивляться и восхищаться природой. Эта статья погрузит вас в мир удивительных явлений и откроет новые грани флуоресценции, заставляя задуматься о том, насколько удивительен мир, в котором мы живем.
Биолюминесцентные грибы
Кто в здравом уме поверит в существование флуоресцентных грибов? Однако светящиеся грибы заполонили весь Вьетнам и Бразилию, а секрет их появления долгие годы будоражил умы ученых всего мира. Чтобы разгадать тайну, ученые умы провели опыты над несколькими грибами в 2015 году. В ходе эксперимента из грибов удалось добыть оксилюциферин. Это химическое вещество также имеется у светящихся обитателей океана и светлячков.
Оксилюциферин используется грибами для привлечения внимания насекомых. Приземляясь на гриб, букашки «забирают» споры, разбрасывая их потом в другом месте. Таким образом, светящиеся грибы размножаются. Главный вопрос в том, как грибы смогли выработать оксилюциферин? При более детальном изучении исследователи заметили, что грибы вырабатывают оригинальный люциферин для его соединения с энзимами и кислородом, после чего появляется флуоресцентное свечение.
Предполагается, что фермент также может вступать в контакт с другими типами люциферина, отдавая большее количество цветов свечения. Такие догадки обещают нам раскрытие еще больших тайн, связанных с этими грибами.
9
Мнение эксперта:
Флуоресценция – удивительное явление, которое захватывает внимание ученых и специалистов в различных областях. Вот топ-10 захватывающих открытий, связанных с флуоресценцией:
1. Разработка новых флуоресцентных красителей с улучшенными свойствами, такими как высокая яркость и стабильность.
2. Применение флуоресцентных наночастиц в биомедицинских исследованиях для визуализации клеток и тканей.
3. Создание флуоресцентных датчиков для обнаружения различных веществ, включая токсины и загрязнители.
4. Использование флуоресцентных белков в молекулярной биологии для отслеживания процессов в живых организмах.
5. Развитие методов флуоресцентной микроскопии, позволяющих исследовать объекты на молекулярном уровне с высоким разрешением.
6. Применение флуоресцентных материалов в солнечных батареях для повышения эффективности преобразования солнечной энергии.
7. Использование флуоресцентных красителей в производстве светодиодов для получения разноцветного и яркого освещения.
8. Разработка флуоресцентных маркеров и красителей для промышленной маркировки и защиты от подделок.
9. Применение флуоресцентных материалов в различных областях искусства и дизайна для создания уникальных эффектов и освещения.
10. Исследование свойств флуоресцентных соединений для разработки новых методов анализа и диагностики в различных отраслях науки и техники.Эти открытия демонстрируют потенциал флуоресценции в различных областях и подтверждают ее значительное значение для современной науки и технологий.
Вред от синего свечения
Синий свет, исходящий от электроприборов и энергосберегающих ламп в течение всего дня, имеет ряд изъянов. К примеру, была обнаружена явная связь между синим свечением ночью и ухудшением здоровья человека. Одна из выгод его дневного использования связана с экономией энергии, но вечером, когда люди присаживаются отдохнуть перед телевизором, излучаемый им синий свет действует на мозг в качестве стимулятора. Такое воздействие отрицательно сказывается на сне.
Конечно, это может звучать как ерунда, но врачи предупреждают, что при нарушении режима сна, человек рискует оказаться в преддиабетическом состоянии. Также это грозит ожирением, развитием сердечных заболеваний и даже раком.
Не спешите выключать все электричество — ученые пока не доказали прямую связь между синим светом и всеми анонсированными «ужасами». Доказано только влияние свечения на снижение у человека уровня мелатонина. При его дефиците и нарушается цикл сна, а это уже точно может развивать онкологию. Таким образом, ученые провели невидимую линию между синим светом и заболеваниями. Исследования ведутся до сих пор.
Читайте также:
Если удастся доказать смертельную опасность синего свечения для людей, то придется пересмотреть некоторые открытия в области электричества. Светодиодные фонари и люминесцентные лампы позволяют значительно экономить на электроэнергии, но выделяют больше синего света, чем любой другой светильник.
8
Интересные факты
-
Флуоресценция в биологии.Флуоресценция играет важную роль в биологии, где она используется для визуализации и изучения биологических процессов. Например, флуоресцентные белки, такие как зеленый флуоресцентный белок (GFP), часто используются для мечения клеток и отслеживания их перемещения в организме. Флуоресценция также используется для диагностики заболеваний и изучения структуры белков и нуклеиновых кислот.
-
Флуоресцентные минералы.Флуоресценция встречается не только в живых организмах, но и в минералах. Флуоресцентные минералы, такие как уранинит, флюорит и кальцит, могут излучать свет разных цветов, когда на них воздействует ультрафиолетовый свет. Эти минералы часто используются в декоративных целях и в ювелирном искусстве.
-
Флуоресцентные красители.Флуоресцентные красители используются в различных областях, включая текстильную промышленность, медицину и научные исследования. Они могут быть добавлены в ткани, чтобы сделать их более яркими и заметными, или использоваться для маркировки клеток и биомолекул для их изучения и отслеживания. Флуоресцентные красители также используются в лазерах и других оптических устройствах.
Первые флуоресцентные лягушки
Ученые из Аргентины взяли в 2017 году для опытов древесную лягушку. Ее окрас зеленый с красными пятнами в горошек таким и остался, поэтому пока рано праздновать. Он стал меняться в процессе подготовки амфибии к опытам, некоторые из которых были связаны с использованием ультрафиолетового свечения.
Доктора пришли в изумление, когда направили ультрафиолетовую лампу на лягушку — она горела ярким светом! Флуоресценция сине-зеленого оттенка дала возможность заявить лягушку первой амфибией, живущей на суше, которая излучает свет. В этом нет сомнений, так как флуоресценция у наземных животных, это нонсенс. Свечение происходит благодаря гилоинам, специальным соединениям у лягушек. Пока непонятно для чего древесным амфибиям эта функция, но предполагается, что таким образом они находят друг друга в темноте и при свете Луны.
7
| Открытие | Год открытия | Значение |
|---|---|---|
| Флуоресцентный микроскоп | 1903 | Позволил визуализировать биологические структуры на клеточном уровне. |
| Флуоресцентный анализ | 1942 | Разработан для измерения концентраций веществ в растворе. |
| Грин Флуоресцентный Протеин (GFP) | 1962 | Позволяет пометить белки флуоресцентной меткой, чтобы отслеживать их движение и локализацию в клетке. |
| Флуоресцентная спектроскопия | 1969 | Позволяет анализировать молекулярные структуры и динамику. |
| Флуоресцентные датчики | 1970-е | Разработаны для обнаружения различных веществ, включая ионы, газы и биомолекулы. |
| Флуоресцентные микросферы | 1980-е | Используются для отслеживания движения клеток и частиц в биологических образцах. |
| Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) | 1986 | Позволяет визуализировать хромосомы и генетические последовательности в клетках. |
| Флуоресцентная корреляционная спектроскопия (FCS) | 1990-е | Позволяет измерять диффузию и концентрацию молекул в растворе. |
| Флуоресцентная томография | 2000-е | Разработана для визуализации флуоресцентных молекул в организме in vivo. |
| Суперразрешающая флуоресцентная микроскопия | 2010-е | Позволяет визуализировать биологические структуры на молекулярном уровне. |
Опыт других людей
Флуоресценция – удивительное явление, которое поражает воображение и вдохновляет ученых на захватывающие открытия. Люди в восторге от новых возможностей, которые открываются благодаря этому явлению. Они говорят о захватывающих открытиях в области медицины, биологии, материаловедения и технологий, которые стали возможны благодаря флуоресценции. Эти открытия меняют наше представление о мире и открывают новые перспективы для развития науки и технологий.
Светящийся прилив
Иногда подводные растения подсвечивают береговые линии, заставляя их «гореть» странными оттенками в течение всей ночи. В этом году синие береговые линии протяженностью в полтора километра были замечены в Южной Калифорнии. Флуоресцентные водоросли называются динофлагеллятами, их особенность, кроме свечения, состоит в способностях плавать. В течение дня они скапливаются в целое облако красного цвета. Ученые дали такому явлению название «красная волна».
-
Читайте также:
Ранее они представляли собой опасность, ввиду заражения морепродуктов токсичными веществами, опасными для здоровья человека. Однако, с наступлением темноты они превращают побережье в сцену невероятной красоты, полюбоваться которой стягивается несметное множество народа.
В каждом из этих растений находится фермент и белок, которые смешиваются благодаря удару волны или касанию морского существа. При синтезе веществ проявляется их биолюминесцентность. Не совсем ясен смысл в такой реакции, но скорее всего, она является защитной. Предполагается, что свет загорается для отпугивания планктона, который поедает водоросли, а также для привлечения рыб, питающихся планктоном.
6
Синий ореол у цветов
Гены цветов ведут непрерывную борьбу за цвет своих лепестков, который, по их «мнению», обязательно должен быть синим. В чем причина этого? Все очень просто, пчел больше всего привлекает синий цвет, а именно они являются первыми помощниками в оплодотворении цветов. Конечно же, не все лепестки цветов могут быть синим, поэтому растения пошли на хитрость. Они выработали наночастицы, подсвечивающие лепестки голубым свечением при попадании на них солнечных лучей. Это открытие было сделано учеными только в 2017 году.
Кстати, на нашем сайте TheBiggest.ru есть интересная статья о
самых быстрых насекомых
мира, куда вошли некоторые из пчел.
Синий ореол является своеобразной мишенью для пчел. К такому способу привлечения насекомых обратились практически все основные группы цветов и даже деревья, чье оплодотворение зависит от опыления другими существами. Свечение зачастую синего оттенка, но некоторые растения могут распространять ультрафиолет, помогающий пчелам быстрее замечать их «подсветку». Синий ореол оказался эффективнее натуральной расцветки. В ходе проведения опытов ученые обнаружили, что шмели охотнее летят на флуоресцентные цветы, чем не растения с натуральными синими лепестками.
5
Светящийся коралл
Учеными давно доказана причина флуоресцентного процесса у мелководных кораллов. Их зеленый оттенков имеет свойства защитного крема, обеспечивающего надежный барьер от воздействия солнечной радиации. Однако причина свечения кораллов, находящихся глубоко под водой, исследователями до недавних пор была неясна.
Ответ был найден в 2017 году. Оказывается, глубоководные кораллы выделяют свечение не для того, чтобы спрятаться от света, а для того чтобы его получить. На большие глубины солнечный свет практически не проникает, а он крайне необходим для жизнедеятельности кораллов. Синего света не хватает для обеспечения кораллов необходимой энергией. В целях выживания они используют красную флуоресценцию для выделения темно-оранжевого и синего оттенков. Первым свет необходим для произведения жизненно важных продуктов путем фотосинтеза.
Такое открытие привело в восторг ученых, но не экологов. По причине глобального потепления мелководным кораллам придется мигрировать в более глубокие воды, иначе они попросту выбелятся. Но так как эти кораллы выделяют зеленое свечение, они могут не выжить в среде, где необходима красная флуоресценция.
4
Мерцание морских птиц
В 2018 году биологи обнаружили мертвого атлантического тупика. Расследуя причины гибели, они решили подсветить его УФ лучами. Это было сделано в попытке найти флуоресцентное свечение, так как конюги, являющиеся родственными к тупикам, обладают светящимся клювом. В нормальной среде клювы тупиков сложно спутать. Они окрашены яркими оттенками, необходимыми для привлечения особей противоположного пола. Хотя у тупиков и есть светящиеся двоюродные братья, ученые удивились, когда под ультрафиолетовой лампой засветились части клюва мертвой птицы.
Исследователи не поймут, по какой причине светятся тупики, но предполагают, что таким образом они обнаруживают друг друга. Птицы замечают светящиеся клювы даже в дневное время. Хотя непонятно, как они это видят, и каким образом происходит процесс свечения.
Стоит учитывать проверку только одной особи, не отбрасывая идеи того, что флуоресценция проявилась в процессе разложения птицы.
На нашем сайте Вы можете найти интереснейшую статью о
самых крупных птицах
на планете! Очень интересно, какая из птиц имеет самые большие размеры?
-
Читайте также:
3
Странное тепло митохондрии
Недавно ученым удалось создать термочувствительные красители, названные «флуоресцентные термометры». Они располагаются в клеточных ячейках, что позволяет проводить эксперименты, определяющие температуру митохондрий. Эти органоиды, расположенные внутри клеток, перерабатывают питательные вещества и кислород в энергию.
В прошлом году ученые взяли флуоресцентный краситель желтого цвета, затемняющийся при нагреве. Находясь в клетке, он позволяет рассчитать ее температуру. До этого эксперимента считалось, что работа митохондрий происходит при температуре тела в 37°C, однако, ученые убедились в обратном. Действие органоидов начинается только при высоких температурах, начинающихся с 50°C.
Если бы человек мог существовать с такой температурой, это было бы состоянием лихорадки. К счастью, рекордные показатели человеческой температуры и близко не позволяют митохондриям «загораться». Хотя в обратном случае ученым стала бы понятна функция большинства клеток, зависящих от температуры.
2
Фотосинтез глазами космоса
Сотрудник НАСА и ученые Австралии в 2017 году внедрили разработку нового способа слежения за изменениями климата. Они использовали космические снимки, на которых видна флуоресценция растений. Такая методика помогает обнаружить флуоресценцию хлорофилла, вызванную солнечной радиацией, образующейся в процессе фотосинтеза на листьях.
Получить сахар при фотосинтезе растения могут, поглотив углекислый газ. Расчет этого процесса в глобальных масштабах поможет ученым сохранить климат планеты и определить общую динамику углеродного цикла. Во время исследований ученые следили со спутников за светящимся хлорофиллом. Позже снимки сравнивались с показателями наземных наблюдений за фотосинтезом. Результатом стало обнаружение точности космических данных по различным регионам и вегетациям, а также временных отрезках.
Новейшая технология не только поможет вывести новые формы растений и изменить климат. Она также поможет в изучении экологической системы Земли, управлении ресурсами и сохранении разнообразия биологических организмов.
1
Первое фото памяти
Во время последних исследований, изучающих процесс запоминания чего-либо, ученые решили провести опыты над мозговыми клетками слизняков. Нейроны океанской Aplysia californica имеют много общего с человеческими. До этого ученые только предполагали, что образование белков происходит в процессе синапсов мозга. Когда для опытов был взят мозг морского слизняка, эта теория не находила подтверждений.
При проведении недавнего эксперимента ученые ввели в клетки чувствительный гормон серотонин, формирующий воспоминания. Потом был использован зеленый флуоресцентный белок, способный к свечению под УФ светом. Тест был настолько же простым, насколько и успешным. Под воздействием ультрафиолета белки краснели, отмечая свое местоположение. Эти процессы и формировали воспоминания, при этом между клетками головного мозга происходит рост новых зеленых белков. Таким образом, ученые сделали первые снимки создаваемой памяти.
Теория была с успехом доказана. Также исследователи выявили, что краткосрочные воспоминания не приводят к образованию новых белков. Тайной осталась связь между присутствием/отсутствием белка и появлением долгосрочных и краткосрочных воспоминаний.
Редакция TheBiggest просит Вас написать в комментариях как часто Вы сталкиваетесь с интересными эффектами флуоресценции?
Примечание редактора: эта статья была обновлена с момента её первоначального опубликования 11 октября 2018 года.
Частые вопросы
Какие научные открытия самые важные?
Система Коперникум … Электричество … Изображение эволюции … Луи Пастер … Теория относительности … Теория большого взрыва … Пенициллин … ДНКЕщё•29 дек. 2022 г.
Какие есть великие открытия?
Среди великих изобретений изменивших облик современного мира, часто называют колесо, письменность, книгопечатание, телеграф, телефон, фотографию, кино, радио, телевидение, персональный компьютер, мобильный телефон, велосипед, двигатель внутреннего сгорания, интернет и другие.
Кто самый великий ученый в мире?
Исаак Ньютон (1642-1727) … Альберт Эйнштейн (1879-1955) … Джеймс Максвелл (1831-1879) … Чарльз Дарвин (1809-1882) … Мария Кюри (1867-1934) … Никола Тесла (1856-1943) … Нильс Бор (1885-1962) … Галилео Галилей (1564-1642)Ещё
Какие открытия 20 века?
Ядерная энергия У человечества появился источник энергии, который не загрязнял окружающую среду, был эффективен и практически не ограничен. … Персональный компьютер … Самолет … Автомобиль … Ракетная техника … Подводная лодка … Антибиотики … ТелевидениеЕщё•25 июн. 2020 г.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Изучите основы флуоресценции, чтобы лучше понимать суть каждого открытия. Понимание принципов флуоресценции поможет вам более глубоко воспринимать значение каждого открытия.
СОВЕТ №2
Исследуйте применение новых открытий в различных областях, таких как медицина, биология, химия и материаловедение. Это поможет вам увидеть широкий спектр возможностей, открываемых благодаря флуоресценции.
