Điều gì sẽ xảy ra nếu thiên nhiên sở hữu một buổi trình diễn ánh sáng bí mật của riêng mình—nhấp nháy giữa lòng đại dương, chớp tắt giữa rừng cây, và lấp lánh trong màn đêm mà không cần đến bất kỳ bóng đèn hay pin nào?
Bioluminescence (sự phát quang sinh học) là khả năng kỳ diệu khiến một số sinh vật sống có thể tự tạo ra ánh sáng từ bên trong, như bước ra từ một giấc mơ khoa học viễn tưởng.
Từ những chú đom đóm nhấp nháy mã số tình yêu trong bóng tối cho đến những con sóng phát sáng mỗi khi bị khuấy động—những nguồn sáng tự nhiên này đã mê hoặc con người qua bao thế hệ. Nhưng đằng sau vẻ đẹp huyền ảo ấy là một thế giới của trí tuệ sinh học—nơi ánh sáng trở thành công cụ để sinh tồn, giao tiếp, thậm chí là đánh lừa kẻ thù.
Phát quang sinh học là gì?
Phát quang sinh học là khả năng phát sáng của các sinh vật sống. Ánh sáng này được tạo ra từ phản ứng hóa học giữa một phân tử có tên luciferin và enzyme luciferase.
Khi luciferin phản ứng với oxy, nó phát ra ánh sáng lạnh (không tỏa nhiệt), thường mang sắc xanh lam hoặc xanh lục. Loại “ánh sáng lạnh” này cực kỳ tiết kiệm năng lượng và được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau: thu hút bạn tình, gây nhiễu kẻ săn mồi, hoặc dụ dỗ con mồi tiến lại gần.
Những sinh vật phát sáng quanh ta
Rất nhiều loài sinh vật biển như sứa, mực ống và một số loài cá sở hữu khả năng phát quang sinh học để sinh tồn trong bóng tối sâu thẳm của đại dương.
Ví dụ, loài mực bobtail Hawaii cộng sinh với vi khuẩn phát sáng để ngụy trang, giúp nó hòa vào ánh trăng phản chiếu từ mặt biển phía trên, tránh bị kẻ săn mồi phát hiện. Trên cạn, đom đóm là minh chứng tuyệt vời cho khả năng giao tiếp bằng ánh sáng, khi chúng phát ra những nhịp chớp nháy độc đáo để tìm bạn đời. Thậm chí, những sinh vật nhỏ bé như tảo phát sáng (dinoflagellates) có thể biến cả đại dương thành một màn trình diễn ánh sáng rực rỡ khi bị khuấy động.
Những nơi kỳ diệu có thể chiêm ngưỡng bioluminescence
Chúng ta thật may mắn khi có thể chứng kiến hiện tượng phát quang sinh học tại một số địa điểm ngoạn mục trên thế giới.
Tại hang Waitomo ở New Zealand, hàng ngàn con sâu phát sáng bám trên trần hang tạo nên một bầu trời sao huyền ảo trong lòng đất.
Còn tại vịnh Mosquito ở Puerto Rico, hàng triệu tảo phát sáng tạo ra mặt nước lung linh huyền diệu mỗi khi có chuyển động.
Những kỳ quan tự nhiên này gợi nhắc chúng ta về vẻ đẹp và sự bí ẩn ẩn sâu trong lòng thiên nhiên.
Lợi ích sinh tồn của ánh sáng sinh học
Bioluminescence không chỉ đẹp mà còn đóng vai trò thiết yếu trong sinh tồn. Một số loài như mực có thể tiết ra mực phát sáng để đánh lạc hướng kẻ thù.
Một số khác dùng ánh sáng để thu hút con mồi hoặc truyền tín hiệu giữa các cá thể trong môi trường tối đen như mực.
Đáng kinh ngạc hơn, khả năng phát sáng này đã tiến hóa một cách độc lập ở nhiều loài khác nhau, cho thấy tầm quan trọng to lớn của nó trong việc thích nghi với môi trường khắc nghiệt.
Con người học được gì từ bioluminescence?
Con người từ lâu đã lấy cảm hứng từ hiện tượng này. Trong quá khứ, người ta từng dùng nấm phát sáng để dẫn đường ban đêm, hay đom đóm làm đèn trong hầm mỏ.
Ngày nay, các nhà khoa học đang ứng dụng vi khuẩn phát sáng để phát hiện ô nhiễm nước dựa trên sự thay đổi cường độ ánh sáng.
Đồng thời, họ còn nghiên cứu tiềm năng sử dụng ánh sáng sinh học vào chiếu sáng bền vững — tưởng tượng những hàng cây phát sáng thay thế đèn đường trong tương lai.
Bioluminescence dạy ta điều gì?
Từ những sinh vật biết phát sáng, con người học được nhiều điều về hiệu quả năng lượng, cách giao tiếp phi ngôn ngữ, và khả năng thích nghi. Khả năng tạo ánh sáng mà không sinh nhiệt là nguồn cảm hứng cho các công nghệ chiếu sáng tiết kiệm năng lượng và hình ảnh y học hiện đại. Việc nghiên cứu ánh sáng tự nhiên này còn giúp ta hiểu rõ hơn về hệ sinh thái và sự cân bằng mong manh của sự sống trong đại dương và rừng rậm.
Còn bạn nghĩ sao về ánh sáng sống?
Chúng ta mới chỉ chạm vào lớp vỏ của bí ẩn mang tên bioluminescence — ánh sáng sống với vô vàn điều kỳ diệu và ứng dụng không ngờ. Nhưng vẫn còn cả một thế giới lung linh đang chờ được khám phá.
Bạn đã từng tận mắt thấy ánh sáng sinh học chưa? Hay từng nghe một câu chuyện khiến bạn kinh ngạc? Hãy chia sẻ cùng chúng tôi về cảm nhận, trải nghiệm hay thắc mắc của bạn. Hãy cùng giữ ánh sáng kỳ diệu ấy tiếp tục lan tỏa!
