Questa volta abbiamo cercato una
curiosità scientifica: Se alcuni animali possono emettere luce, possono emettere altre forme di radiazione elettromagnetica in modo utile ( ovviamente escludendo l'infrarosso come calore sfuggito)?
Ed ecco le risposte degli esperti :
Quindi stanno succedendo molte cose qui. Sono un fisico, non un biologo, quindi parlerò principalmente della fisica coinvolta.
La luce visibile è molto utile come mezzo sensoriale perché lo spettro del sole raggiunge i picchi nella regione visibile. Quindi il mondo è bello e luminoso in quelle lunghezze d'onda, almeno durante il giorno. Questo è il motivo per cui gli occhi degli animali si sono generalmente evoluti per utilizzare quelle lunghezze d'onda. Conosco alcuni animali come gli uccelli e alcuni insetti che estendono quell'intervallo un po'nell'UV oltre ciò che gli umani possono percepire, ma non vanno molto lontano, perché non ha molto senso avere un organo di senso sensibile alle lunghezze d'onda che non sono si trova comunemente sulla Terra. Allo stesso modo con qualsiasi cosa oltre gli infrarossi corti. Ci sono alcune specie come le vipere che hanno organi sensoriali a infrarossi per rilevare il calore corporeo della preda, ma nulla rileva le microonde o la radio.
C'è un problema fisico sulla lunghezza d'onda lunga. Per rilevare una determinata lunghezza d'onda, il rilevatore deve avere almeno all'incirca le stesse dimensioni. Anche se ci fossero onde radio naturali abbastanza luminose da essere utili, nessun animale sarebbe in grado di vederle senza un rilevatore delle dimensioni di un'antenna o un'antenna parabolica.
C'è anche un altro problema fisico, in quanto le microonde, le onde radio, i raggi X ei raggi gamma passano tutti attraverso i nostri corpi. Se il tuo corpo non può
tutto questo insieme spiega perché gli esseri viventi possono percepire la luce visibile e quasi nient'altro. Possiamo sentire il calore dell'infrarosso, ma a causa della lunghezza d'onda più lunga non ha la risoluzione fine della luce visibile. Quindi quelle vipere possono rilevare approssimativamente dove si trova una preda calda, ma non possono risolverlo con alcun dettaglio.
Penso che il fatto che la luce visibile sia visibile sia perché quelle lunghezze d'onda lo sono nell'intervallo dei quanti di energia degli orbitali elettronici eccitati di biomolecole tipiche.
Quindi una tipica piccola molecola a base di carbonio non emette radiazioni al di fuori di tale intervallo.
I raggi X di TIL sono emessi da atomi di tungsteno eccitati (per macchine a raggi X di fabbricazione umana) quindi hanno il diritto orbitali elettronici. Quindi usiamo il tungsteno e i raggi X come esempio. Non molto tungsteno negli organismi.
Ci sono alcuni enzimi contenenti tungsteno. Il bio-tungsteno potrebbe avere altri ruoli come l'emissione di raggi X?
I raggi X hanno un'energia così alta che sarebbe davvero una grande sfida energetica ottenere abbastanza energia chimica in una biomolecola per eccitare il tungsteno abbastanza da emettere un raggio X dopo il rilassamento. due ordini di grandezza
Il mio amico ha sottolineato che lo spettro della luce visibile è anche il picco della radiazione solare che colpisce il nostro pianeta quindi forse questa giustificazione biofisica è ancora all'interno della “scatola” della vita sulla terra, e con diversi pressioni di selezione potrebbero esserci sistemi molecolari simili che hanno funzionato a raggi X o radar.
Non è proprio radiazione di per sé, ma elettromagnetico lo stesso: anguille elettriche possono spingere MOLTA corrente nell'acqua intorno a loro. Un sacco di altra vita marina, così come gli uccelli migratori, usano i campi magnetici per navigare. Ma non vedrai la vita operare al di fuori dello spettro visibile per quanto riguarda i fotoni a causa delle ragioni che altri commentatori hanno delineato.
06 justavtstudent
Aggiungo una risposta biologica a quelle fisiche.
Affinché un organismo possa evolvere qualche caratteristica, deve esserci una ragione e deve esserci una certa pressione per forzare tale evoluzione. La bioluminescenza negli organismi di acque profonde è nata perché aiutava nella sopravvivenza sia difensiva, (controombra in alcuni pesci per mimetizzarsi), offensiva (rana pescatrice di acque profonde con le loro lire luminose), o con la comunicazione (calamaro lucciola e scintillii di plancton).
Ma ci sono due lati in questo: la capacità di produrre la luce e la capacità di vedere la luce, se applicabile. Alcuni pesci drago delle profondità marine possono produrre una luce rossa invece della comune tonalità blu-verde, ma la luce rossa sarebbe inutile se il pesce non potesse vederla. La luce rossa è la luce più rapida da assorbire nell'oceano, motivo per cui l'oceano sembra blu, quindi la maggior parte degli organismi acquatici ha perso la capacità di vedere la luce rossa. Quindi, vedere e produrre luce rossa dà al pesce drago un netto vantaggio. È come avere una torcia invisibile a tutti gli altri.
Ora, nel tuo scenario, devi chiedere 1: perché produrre un altro tipo di radiazione? E 2: cosa costringerebbe un organismo a produrre dette radiazioni?
Gli organismi hanno già occhi che vedono le lunghezze d'onda del bioluminesense, quindi metà del problema viene risolto. Ma per altri tipi, l'organismo ha bisogno di usare quella radiazione. Alcune creature possono vedere nei raggi UV e in risposta altri organismi possono fluorescenza della luce visibile nelle lunghezze d'onda più elevate.
Altri organismi possono già utilizzare il campo magnetico terrestre in navigazione, come come uccelli e alcune tartarughe marine.
Ma perché usare i raggi X? ? Come verrebbe ricevuta e utilizzata un'onda elettromagnetica diversa? Se riesci a capire il “perché” e il “come”, allora puoi iniziare a cercare dove queste condizioni sarebbero vantaggiose.