Die verführerische Firefly: Naturs Lightning Bug kann entscheidend für medizinische Durchbrüche zu halten

Die Rolle des Lichts in die Paarungsrituale Erwachsene Glühwürmchen war wenig verstanden, bis vor kurzem, aber jetzt Wissenschaftler Biolumineszenz für eine Vielzahl von möglichen medizinischen Verfahren – einschließlich Kennzeichnung Tumoren um sie überwachen verwenden möchten


In einer grünen clearing innerhalb der Gesamtstruktur Tlaxcala, Mexiko, wartete ein Campingplatz auf den Sonnenuntergang.

Schwärme von Müttern und Vätern stand neben Abuelas nonchalant kauen Tamales aus einem in der Nähe Stand. Zappelt Niños umgedreht Taschenlampen ein- und ausschalten, während Mülleimer markiert Treffpunkte überfüllt.

Sie warteten auf den Wald, um zu sehen, den Tanz der Glühwürmchen schwarz. Jedes Jahr im Sommer in dieser Region führen Männchen eine primordiale Rave von blinkenden Lichtern um Weibchen anzulocken.

Azteken bezeichnet biolumineszenter Käfer als kleine Lichter der Wahrheit in einer Welt der Unwissenheit, nach der späten Entomologe Charles L Hogue. Vielleicht waren die Azteken auch das dauerhafte Rätsel der beliebte Insekten voraus.

Erst in jüngster Zeit werden medizinische Möglichkeiten der Biolumineszenz von Wissenschaftlern aus leuchtenden Tumoren bei Krebspatienten zur Anstrahlung Bakterien Ebenen in verpacktes Fleisch erforscht.

Aber auch in der Mitte der 1990er Jahre war wenig bekannt über Firefly Licht Kommunikation. Vor zwanzig Jahren war Entomologe Marc Branham ein Student an der University of Kansas. Er hatte vorher Kommunikationssignale von Grillen und Katydids studiert. Wenn ein Berater ihm sagte, er solle ins Licht Interaktion zwischen Glühwürmchen zu studieren, wischte er es.

"Ich erinnere mich:"[Glühwürmchen] sind so häufig und so charismatisch, ich wette, weiß alles über sie"... Ich war verblüfft zu sehen, dass es weit weniger als ich dachte,"sagte Branham, der jetzt Professor an der University of Florida.

Branham sagte, begann er sein Studium hatte keine Werke veröffentlicht über die natürliche Selektion von Glühwürmchen, das ist die gut sichtbare Licht-Show, die Menschen auf der ganzen Welt seit Ewigkeiten gebannt hat. Es gab praktisch keine Experimente an weiblichen Wahl Biolumineszenz, nicht immer.

Warum? Branham denkt, es ist die uralte Angst: um Biolumineszenz zu studieren, musst du entweder tief in den Ozean oder tief im Wald zu sein. Und in diesen Orten ist es immer dunkel.

Für seine Diplomarbeit konstruiert Branham ein Computer-gesteuerte künstliche Glühwürmchen, komplett mit einer LED-Lichtorgel. Die faux-Firefly Laterne würde Flash-Muster um weibliche Aufmerksamkeit zu ändern.

In den Wäldern von Missouri er es auf die Probe gestellt. Branham sah, dass weibliche Glühwürmchen der Gattung Photinus Consimilis ansprechbar waren, wenn die programmierte Blinkmuster eine höhere Frequenz hatte. Die Weibchen ihre Interesse signalisiert durch blinken wieder aus dem Rasen, wie Luft Flugsicherung lenkt ein Flugzeug zu landen. Es ist nicht leicht für die Männchen. Weibchen sind selektiv.

"sie sehen buchstäblich Hunderte von Männern und wird nicht blinken, bis sie einen Mann sieht, was, den Sie will", sagte Branham.

Leichte Kommunikation variiert zwischen den Arten von Firefly. Einige machen einer J-Bildung im Dickicht. Einige wichsen hin und her während sie fliegen, squiggling gezackte Linien in die Luft. Sammeln Sie einige in Schwärmen und wie ein Wasserfall aus Baumkronen kaskadieren.

"Sie können buchstäblich auf der Straße fahren und ohne Unterbrechung können sagen, wie viele Glühwürmchen in einem Lebensraum, basierend auf Flash-Muster allein sind", sagte Branham.

Entomologen sagen, Glühwürmchen ihre Lampen aus dem Larvenstadium als gefährdete Glühwürmchen auf dem Waldboden angepasst. Ihre Glut ist ursprünglich verwendet, um Raubtiere zu warnen, wie schrecklich schmecken.

Wissenschaftler wollen die gleiche Kommunikation Taktik der Signalisierung Gefahr, aber für den menschlichen Gebrauch zu nutzen.

Im Juli veröffentlichten Wissenschaftler in der Schweiz eine Studie über das Hinzufügen eines chemischen Proteins Biolumineszenz als ein Mittel, um effektiv Tag Tumoren beim Menschen, so dass das Wachstum Leuchten für Ärzte auf der Suche nach schneller und billiger Diagnosen.

"Alle Konzepte der Bildgebung im Inneren eines Tieres – oder sogar ein Mensch – ist in der Lage zu sehen, was los ist, ohne Öffnung," sagte Bruce Branchini, ein Chemiker am Connecticut College, der erste war, den chemischen Prozess der Firefly Biolumineszenz Riss im Juni, veröffentlicht im Journal of the American Chemical Society.

Krebs in der Regel durch ein MRT oder Gewebe Probe diagnostiziert wird, sagte Branchini. Es ist viel mehr invasiv und hat weniger Sichtbarkeit im Vergleich zur Überwachung einer Wachstums, die zu allen Zeiten beleuchtet werden konnten. Es ist auch teurer.

Die chemische Zutat, die den Firefly Licht schafft, Luciferin, schmeckt etwas nagt an der Zunge; Es ist ätzend wie Batteriesäure. Im spanischen ist das Wort für Firefly Luciérnaga, näher an der hedonistischen Wurzel: Luciferin stammt aus dem lateinischen Wort Luzifer, was bedeutet Licht zu bringen, und schließlich wurde der biblische Begriff für den Teufel, bevor er aus dem Himmel geworfen wurde.

"Wissenschaftler nannten es nach der gefallene Engel des Lichts," sagte Tom Turpin, Professor für Entomologie an der Purdue University in Indiana.

Turpin, sagte Biolumineszenz hätte Potenzial jenseits der Medizin erklärt, dass Menschen durch das Licht ein Glühwürmchen lesen konnte, wenn es nicht für das blinken.

"Dies ist ein kaltes Licht." Sehr wenig Wärme erzeugt wird,"sagte er. "Wenn Wissenschaftler das Firefly-System nutzen, könnten Sie viel weniger Hitze um Licht zu produzieren."

Zurück in der Firefly-Wallfahrtskirche in Mexiko sind Touristen so viele Glühwürmchen Saison, dass Fußwege Gefühl eher wie ein Bahnsteig. Wenn eine Taschenlampe oder Handy Licht aufleuchtet, ist ein wachsamer Passanten aus einer nahe gelegenen Gruppe schnell zu reagieren.

"Apaga la Luz!" ("Turn off the Light!"), eine Erinnerung an die Mexiko-Stadt-Offenheit, die in diesem Land unvermeidlich ist, auch wenn Sie auf der Suche nach Fehlern in den Wäldern.

Der Befehl ist nicht ohne Grund. Licht kann ein Ärgernis für Glühwürmchen. Ähnlich wie Baby-Meeresschildkröten das Leuchten des Strandhotels verwechseln für das Licht von den offenen Horizont, der über das Meer, Lights von Menschen hängt störend sein kann (und im Falle von Meeresschildkröten, tödlich).

Glühwürmchen, die nachtaktiv sind, wissen, wann Sie kommen, um einen Kumpel, je nachdem wie dunkel es Branham sagte ist, zu finden. "Leichte Verwirrung können sie durcheinander. Nicht dunkel genug ein Problem sein kann,"sagte er.

Trotz aller Aktivitäten auf dem Campingplatz – es Sport eine beleuchtete Restaurant, Badezimmer und einem Tamale Stand – alles geht bei Sonnenuntergang. Der Campingplatz stellt sich vollkommen dunkel, als Kulisse für die Glühwürmchen tanzen.

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