La bioluminescenza è uno dei fenomeni chimici più suggestivi visibili in natura. La capacità di alcuni organismi viventi — come lucciole, meduse e batteri — di emettere luce ricrea un’atmosfera magica. Questo avviene attraverso la trasformazione dell’energia chimica in energia luminosa, costituita da particelle di luce chiamate fotoni.
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Cos’è la bioluminescenza: la chimica della luce
La scienza ha accertato che nella maggior parte degli organismi in cui si verifica la bioluminescenza, il fenomeno avviene grazie a una reazione chimica specifica. Sono necessari almeno due composti: uno è un substrato organico che emette la luce, chiamato “luciferina“, l’altro è un enzima catalizzatore, la “luciferasi“. La luciferina, in presenza di ossigeno e di una fonte di energia come l’ATP (adenosintrifosfato), viene ossidata dalla luciferasi. Questa reazione rilascia energia sotto forma di luce fredda, ovvero con una minima dispersione di calore. Semplificando, la reazione può essere schematizzata così:
Luciferina + O₂ —(Luciferasi)–> Ossiluciferina + Luce
Questo è ciò che avviene, ad esempio, nelle lucciole (coleotteri della famiglia Lampyridae). Nei batteri, invece, la bioluminescenza avviene tramite il consumo di ossigeno e dunque in condizioni di aerobiosi. La diversità dei colori emessi — giallo, verde, blu o ambra — dipende dalla struttura specifica della luciferina e della luciferasi, che varia a seconda della specie.
A cosa serve la bioluminescenza in natura
La bioluminescenza non ha solo lo scopo di affascinare chi la osserva, ma svolge funzioni vitali per la sopravvivenza degli organismi che la producono. Le sue applicazioni sono molteplici e variano a seconda della specie e dell’habitat.
| Funzione della bioluminescenza | Esempio e descrizione |
|---|---|
| Corteggiamento e riproduzione | Le lucciole usano segnali luminosi intermittenti, specifici per ogni specie, per attrarre i partner durante la stagione degli amori. |
| Caccia e attrazione della preda | Il pesce lanterna (o rana pescatrice abissale) utilizza un’esca luminosa che pende davanti alla bocca per attirare piccoli pesci nell’oscurità degli abissi. |
| Difesa e mimetismo | Alcuni calamari e gamberetti emettono un getto di liquido bioluminescente per confondere i predatori e fuggire. Altri pesci usano la contro-illuminazione per mimetizzare la propria sagoma vista dal basso. |
| Comunicazione | I batteri bioluminescenti possono coordinare la loro emissione luminosa (quorum sensing) per segnalare la loro densità di popolazione, spesso in simbiosi con altri organismi come i calamari. |
Quali organismi producono luce
La bioluminescenza è un fenomeno diffuso in molti organismi, soprattutto in ambiente marino. Si stima che circa il 76% degli organismi pelagici sia bioluminescente, come riportato da studi della NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).
Negli animali marini: pesci, calamari e altri abitanti degli abissi
Negli abissi marini, dove l’oscurità è totale, la bioluminescenza è fondamentale per la sopravvivenza. Oltre al pesce lanterna, esempi notevoli includono il pesce vipera, il calamaro vampiro e diverse specie di meduse e krill. Anche alcuni dinoflagellati, un tipo di plancton, sono responsabili delle spettacolari “maree luminose”.
Sulla terraferma: lucciole e funghi
Sulla terraferma, le lucciole sono gli organismi bioluminescenti più conosciuti. Anche alcuni funghi, come l’Armillaria mellea (comunemente noto come “chiodino”), sono in grado di emettere una debole luce verdastra, un fenomeno chiamato “fuoco fatuo”, la cui funzione è ancora oggetto di studio.
Dove ammirare la bioluminescenza nel mondo
Esistono diversi luoghi nel mondo dove è possibile assistere a questo affascinante spettacolo naturale.
Tra i più noti, le baie di Porto Rico sono molto gettonate. Qui le acque marine, ricche di dinoflagellati, offrono uno spettacolo indimenticabile: il mare, come il cielo, sembra essere costellato di stelle. Tra le baie più famose ci sono Mosquito Bay a Vieques e Laguna Grande a Fajardo.
Anche a San Diego in California è possibile osservare le maree incandescenti, sebbene il fenomeno sia raro e imprevedibile. Altre destinazioni includono la Giamaica (Luminous Lagoon), l’Australia (Gippsland Lakes), il Giappone, in particolare a Okinawa, e le isole Matsu nello Stretto di Taiwan, dove il fenomeno è noto come “Blue Tears” (lacrime blu).
Una breve storia della scoperta
La bioluminescenza è nota fin dall’antichità. Già Plinio il Vecchio, nella sua Naturalis Historia, descriveva organismi marini in grado di emettere luce. La comprensione scientifica del fenomeno è, però, più recente. Nel 1667, Robert Boyle dimostrò che l’emissione di luce da parte di alcuni batteri richiedeva la presenza di aria (ossigeno). Il passo decisivo fu compiuto nel 1887, quando Raphaël Dubois isolò per la prima volta la luciferina e la luciferasi dalla piddocchiosa, un mollusco bivalve bioluminescente. Da allora, la ricerca ha fatto enormi progressi, svelando i meccanismi chimici e genetici alla base del fenomeno in un numero sempre maggiore di specie.
La bioluminescenza è un fenomeno naturale affascinante, che ci ricorda la straordinaria diversità del mondo vivente. I luoghi dove è possibile ammirarla sono spesso ecosistemi delicati, che vanno protetti. Se si ha la fortuna di assistere a questo spettacolo, è importante farlo in modo responsabile, rispettando l’ambiente e le creature che lo abitano.
Fonte dell’immagine in evidenza: Pixabay
Articolo aggiornato il: 19/09/2025
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