Organi luminosi o fotoforo dei pesci (con diagramma)

In questo articolo parleremo di: 1. Significato degli organi luminosi 2. Struttura dell'organo luminoso 3. Tipi 4. Controllo 5. Significato biologico.

Significato degli organi luminosi:

Un certo numero di pesci, specialmente specie marine, è noto per produrre luce caratteristica attraverso i loro organi speciali chiamati organi luminosi. Questi organi si trovano comunemente nei pesci che vivono in acque profonde dove la luce del sole cessa di entrare. Gli organi luminosi sono assenti nei pesci d'acqua dolce.

La funzione più importante della bioluminescenza è quella di illuminare i dintorni allo scopo di mimetizzarsi, scolarizzare e riconoscere il movimento dei predatori nell'acqua. Gli organi luminosi o i fotofori sono cellule ghiandolari speciali dell'epidermide. La loro distribuzione sul tipo di corpo e sul valore adattativo può variare in diverse specie di pesci.

Struttura degli organi luminosi:

Sulla base dell'anatomia dei fotofori possono essere classificati in due tipi:

1. Simple Photophore:

Sono di piccole dimensioni, con una larghezza compresa tra 0, 1 e 0, 34 mm. Si compone di cellule generatrici di luce chiamate fotocellule. Il tipo semplice può essere fornito con o senza mantello di pigmento. Le lenti sono formate dal raggruppamento di cellule conosciute come cellule lenticolari.

La parte distale del fotocita è dotata di granuli acidofili. Uno strato di melanophri circonda il fotoforo. Il tipo semplice di photophores è presente negli squali. In Stomia gli organi luminosi sono registrati nel corionide gelatinoso dell'epidermide.

2. Fotoforo composto:

Questo tipo di photophores è costituito da strutture aggiuntive come i riflettori, il mantello pigmentato e gli organi sub-oculari. Quest'ultimo è un grande organo profondamente incorporato nel tessuto dermico. I photocytes sono disposti sotto forma di corde e bande.

I tessuti fotogenici, i pigmenti e i catarifrangenti sono forniti con nervi e vasi sanguigni (Fig. 18.1). I tessuti fotogenici si trovano al centro del fotoforo e sono costituiti da due tipi di cellule ghiandolari.

Il meccanismo di produzione della luce è peculiare nei pesci e ha luogo gli speciali gruppi muscolari presenti intorno ai fotociti. Quando questi muscoli si contraggono, tirano verso il basso la superficie esterna del fotoforo, facendo sì che la superficie più luminosa sia nascosta.

Al contrario, il rilassamento di questi muscoli espone la superficie luminosa dei fotofori. In alcune specie, il movimento dello strato pigmentato esegue l'occultamento e la rotazione dei fotofori.

Tipi di organi luminosi:

Sulla base della fonte di illuminazione può essere classificato come segue:

1. Luminescenza extracellulare:

La luce può essere generata dalla secrezione luminosa dai tessuti ghiandolari. Gli organi luminescenti extracellulari si trovano in una specie molto limitata di pesci. Alcuni pesci come code di topo e searssidi emettono luce secernendo la melma cellulare supplementare. Le code di ratto possiedono ghiandole speciali vicino al suo ano, che secerne una melma di sufficiente luminosità.

2. Luminescenza intracellulare:

In questo tipo la luce viene prodotta all'interno della cellula ghiandolare o del fotocita intrinseco. Questi organi luminosi si sono sviluppati dall'epidermide.

I pesci ornati con questo tipo di organi luminosi appartengono in gran parte alla famiglia dei teleostei, cioè Sternoptychidae (pesce ascia), Myctophidae (pesce lanterna), Halosauridae (anguilla alosaurida), Stomiatidae (pesci scagliosi di drago), Brotulidae (Brotulus), Lophiidae ( rana pescatrice) e Zoarcidae (anguille marroni).

3. Luminescenza batterica:

In questo tipo, i batteri simbionti si trovano nella luce di scarica di fotoforo o di cellule luminose. Molte specie diverse sono riconosciute in particolare il genere foto-batterio e acromobacterium sono stati isolati e coltivati ​​in culture. Sono comuni su pesce morto o carne rovinata.

Il passaggio biochimico nella luminescenza batterica è legato alla catena di trasporto degli elettroni della fosforilazione ossidativa, in cui il flavono mononucleotide (FMNH ₂ ) dalla catena di trasporto degli elettroni reagisce con una aldeide (RCHO) per formare un complesso (luciferina) che viene ossidato in un acido (RCOOH) con emissione di luce.

4. Luminescenza chimica:

È stato stabilito che il tessuto ghiandolare secerne una sostanza chimica chiamata luciferina, che è un derivato indolico costituito da triptamina, arginina e isoleucina. Sotto l'influenza dell'enzima luciferasi, questa sostanza viene convertita in ossi-luciferina ed emette luce blu o blu-verde. Apogon, il Parapriacanthus è noto per possedere ghiandole luminose contenenti forma grezza di luciferina e luciferasi.

Controllo degli organi luminosi:

La funzione degli organi produttori di luce è controllata dal sistema nervoso o endocrino.

1. Controllo nervoso:

Diversi lavoratori hanno riferito che la produzione di luce da parte degli organi luminosi è controllata dal sistema nervoso, probabilmente dal sistema simpatico periferico. I nervi innervano i fagociti. I nervi efferenti entrano nelle cellule fotogeniche e li attivano.

2. Controllo ormonale:

È stato riportato che alcuni pesci hanno un controllo ormonale sui fotofori. Le ghiandole endocrine come le supra-renali le attivano. È noto che l'adrenalina o la noradrenalina controllino l'emissione di luce dai fotofori.

3. Controllo meccanico:

I muscoli presenti sotto i fotofori si contraggono e ruotano i fotofori in modo tale da essere nascosti. In questo modo il pesce viene impedito dall'illuminazione specialmente quando è in pericolo.

In Photoblepharon palpebratus la parte ventrale dell'organo luminoso ha una piega di tessuto nero (Fig. 18.2). Questa piega può essere disegnata sopra i fotofori e nascondere la luce. In alcuni pesci anche la produzione di luce dovrebbe essere influenzata dal movimento del pigmento nei cromatofori.

Significato biologico degli organi luminosi:

Questo è utile in vari modi nei pesci marini specialmente nei pesci di acque profonde.

1. Illumina i dintorni:

Alcuni pesci utilizzano i loro organi luminosi per illuminare l'ambiente circostante in caso di oscurità. Così diventano in grado di cercare la loro preda nelle acque scure. Alcune specie (stomiatoid) sono in grado di emettere un fascio di luce dall'organo guancia luminoso appositamente progettato per catturare le piccole creature come i plancton. Gli organi di guancia di Anamalops producono luce come una torcia.

2. Come dispositivo difensivo:

Molti pesci producono improvvisi lampi di luce dai loro organi luminosi, il che aiuta a distogliere l'attenzione dei loro predatori. L'emissione di luce facilita una fuga di pesci sconcertando il nemico. Gli Alepocephalidae producono una scintilla luminosa che confonde il predatore per uno stimolo di momento e aiuta il pesce a scappare.

Tuttavia, alcuni pesci usano organi luminosi per renderli invisibili. In tal modo essi illuminano la loro superficie ventrale che li rende poco appariscenti sullo sfondo illuminato sopra.

3. Come segnale di avviso:

Un certo numero di pesci usa il suo organo luminoso per avvertire i predatori. Per esempio, il guardiamarina Porichthys che possiede, un segno tossico, lampeggia quando viene attaccato da un pesce predatore ed evita il pericolo (Fig. 18.3).

4. Riconoscimento di specie proprie:

Ogni specie ha una disposizione e una distribuzione di fotofori sul loro corpo uniche, che aiutano il pesce a riconoscere specie dello stesso tipo e quindi a favorire il comportamento scolastico. Gli organi luminosi sono anche utili nel riconoscere i compagni per il corteggiamento, poiché gli organi di luce possono essere diversi sia nel maschio che nella femmina.

Il pesce lanterna maschio ha uno o più fotofori presenti sopra ma entrambi nella femmina lo possiede sotto il peduncolo caudale. In alcune specie la dimensione dell'organo luminoso è diversa in entrambi i sessi. Ad esempio in molte specie di melanostommiatidae, l'organo luminoso postorbitale è più grande nel maschio e più piccolo nella femmina.