ცოცხალი ორგანიზმების ბუნებრივ ნათებას ბიოლუმინესცენცია ეწოდება. ის, ძირითადად, ისეთ მიკროორგანიზმებში გვხვდება, როგორიც ოკეანეებსა თუ გამოქვაბულებში გავრცელებული ბაქტერიები და სოკოებია. ამის მიუხედავად, ეს თვისება სხვა, შედარებით დიდი ზომის, ცხოველებშიცაა განვითარებული, მათ შორის ციცინათელების 2 000-მდე სახეობაში.
ხოჭოების ოჯახის ეს გასაოცარი წარმომადგენლები, ალბათ, ყველა ჩვენგანს ჰყავს ნანახი, მაგრამ ოდესმე დაფიქრებულხართ, როგორ ანათებენ ისინი?
ამაში უდიდეს როლს ნაერთი ლუციფერინი ასრულებს, რომელიც ადენოზინტრიფოსფატთან (მოლეკულა, რომელიც უჯრედებს ენერგიით ამარაგებს) და მაგნიუმთან ურთიერთქმედებისას ოქსიდაციისას ელექტრონებს იშორებს და სინათლეს წარმოქმნის. აღნიშნულ პროცესში ფერმენტი ლუციფერაზა მონაწილეობს, ხოლო რეაქციები ციცინათელების მუცელში არსებულ სპეციალურ ორგანოებში მიმდინარეობს. სინათლის არეკვლასა და გაძლიერებას კრისტალიზებული შარდმჟავას შრე უწყობს ხელს.
ციცინათელებში ბიოლუმინესცენცია საკმაოდ ადრე იჩენს თავს. კერძოდ, კვერცხებიცა და ჭუპრებიც კი ანათებენ, რათა მტაცებლებს მიანიშნონ, რომ მათი შეჭმა საფრთხის შემცველია, რადგან მომწამლავ ნივთიერებებს შეიცავენ. მეტამორფოზის დასრულების შემდეგ, ზრდასრულობის მიღწევისას, ამ ხოჭოებში ახალი ორგანოები ყალიბდება, მაგრამ სისტემა მთლიანობაში იგივე რჩება.
მათი უჯრედები ლუციფერინითა და ლუციფერაზათია სავსე, რისი მეშვეობითაც ყვითელ, ნარინჯისფერ, მწვანე ან ლურჯ სინათლეს გამოყოფს. ასევე, იქ უჩვეულოდ ბევრი მიტოქონდრიაა — პატარა ორგანელები, რომლებითაც ადენოზინტრიფოსფატის მარაგი ივსება. ციცინათელები ნათებას უჯრედებში ჟანგბადის მიმოქცევით აკონტროლებენ, ანუ უჟანგბადობა უსინათლობას ნიშნავს, მისი მაღალი კონცენტრაცია კი გასაოცარ ელვარებას.
ჟანგბადზე დაფუძნებული ეს მექანიზმი მნიშვნელოვანია მათ მიერ პარტნიორის მოძიების პროცესშიც, რადგან ნათების წყალობით ისინი სპეციალურ სიგნალებს აგზავნიან. ისინი ყველა სახეობაში განსხვავებულია, რათა სხვა ხოჭოებში ერთმანეთი გამოარჩიონ.
რაც შეეხება ევოლუციას, ციცინათელებში ბიოლუმინესცენცია 130-140 მილიონი წლის წინ განვითარდა. 1985 წელს აღმოაჩინეს გენი, რომელიც ლუციფერაზას წარმოქმნაზეა პასუხისმგებელი. 2024 წელს კი ჩინეთში კიდევ 2 გენი გამოავლინეს, რომლებიც შესაძლოა, Aquatica leii-ს სახეობაში მუცელში მანათობელი ორგანოს განლაგებას განსაზღვრავდეს და სინათლის გამოყოფაშიც ჰქონდეს როლი.
აღსანიშნავია, რომ ბოლო წლებში ბუნებაში ციცინათელების რაოდენობა საგრძნობლად იკლებს, რაც საცხოვრებელი არეალის დაკარგვითა და კლიმატის ცვლილებითაა გამოწვეული. იმისთვის, რომ მათი გადარჩენა შევძლოთ, ამ არსებებსა და მათ საჭიროებებზე უფრო მეტის გაგებაა საჭირო.
