Bioluminesensi adalah emisi alami cahaya oleh organisme hidup. Cahaya ini diproduksi sebagai hasil dari reaksi kimia yang terjadi di sel organisme bioluminescent. Dalam kebanyakan kasus, reaksi yang melibatkan pigmen luciferin, enzim luciferase, dan oksigen bertanggung jawab atas emisi cahaya. Beberapa organisme memiliki kelenjar atau organ khusus yang disebut photophores yang menghasilkan cahaya. Photophores menggunakan bahan kimia penghasil cahaya atau terkadang bakteri yang memancarkan cahaya. Sejumlah organisme mampu bioluminesensi termasuk beberapa jenis jamur, hewan laut, beberapa serangga, dan beberapa bakteri.
Ada berbagai kegunaan untuk bioluminesensi di alam. Beberapa organisme menggunakannya sebagai mekanisme pertahanan untuk mengejutkan atau mengalihkan perhatian predator. Emisi cahaya juga berfungsi sebagai sarana kamuflase untuk beberapa hewan dan sebagai sarana untuk membuat pemangsa potensial lebih terlihat. Organisme lain menggunakan bioluminescence untuk menarik pasangan, untuk memikat mangsa potensial, atau sebagai alat komunikasi.
Bioluminesensi diamati di antara sejumlah organisme laut. Ini termasuk ubur-ubur, krustasea, alga, ikan, dan bakteri. Warna cahaya yang dipancarkan oleh organisme laut umumnya biru atau hijau dan dalam beberapa kasus merah. Di antara hewan darat, bioluminesensi terjadi pada invertebrata seperti serangga (kunang-kunang, cacing bercahaya, kaki seribu), larva serangga, cacing, dan laba-laba. Di bawah ini adalah contoh organisme, darat dan laut, yang bercahaya biologis.
Ubur-ubur memiliki kemampuan memancarkan cahaya biru atau hijau. Sejumlah spesies yang berbeda menggunakan bioluminesensi terutama untuk tujuan pertahanan. Emisi cahaya biasanya diaktifkan oleh sentuhan, yang berfungsi untuk mengejutkan predator. Cahaya juga membuat predator lebih terlihat dan dapat menarik organisme lain yang memangsa predator ubur-ubur. Sisir jeli telah dikenal untuk mengeluarkan tinta luminescent yang berfungsi untuk mengalihkan perhatian predator sehingga memberikan waktu bagi jeli sisir untuk melarikan diri. Selain itu, bioluminesensi digunakan oleh ubur-ubur untuk memperingatkan organisme lain bahwa daerah tertentu ditempati.
Ikan naga hitam adalah ikan yang tampak mengerikan, tanpa sisik dengan gigi yang sangat tajam, seperti taring. Mereka biasanya ditemukan di laut dalam habitat perairan. Ikan ini memiliki organ khusus yang dikenal sebagai photophores yang menghasilkan cahaya. Fotophores kecil terletak di sepanjang tubuhnya dan photophores yang lebih besar ditemukan di bawah matanya dan dalam struktur yang menggantung di bawah rahangnya yang dikenal sebagai barbel. Dragonfish menggunakan barbel yang bersinar untuk memancing ikan dan mangsa lainnya. Selain produksi lampu biru-hijau, ikan naga juga mampu memancarkan cahaya merah. Lampu merah membantu ikan naga menemukan mangsa dalam gelap.
Dinoflagellata adalah jenis uniseluler ganggang dikenal sebagai alga api. Mereka ditemukan di lingkungan laut dan air tawar. Beberapa dinoflagellata mampu bioluminesensi karena produksi senyawa kimia yang menghasilkan cahaya ketika mereka bereaksi. Bioluminescence dipicu oleh kontak dengan organisme lain, benda, atau oleh pergerakan permukaan gelombang. Penurunan suhu juga dapat menyebabkan beberapa dinoflagellata bersinar. Dinoflagellata menggunakan bioluminescence untuk menangkal akan menjadi predator. Ketika organisme ini menyala, mereka memberikan air warna biru yang indah, bercahaya.
Anglerfish adalah ikan laut dalam yang tampak aneh dengan gigi tajam. Yang menonjol dari tulang punggung dorsal betina adalah umbi daging yang mengandung photophores (kelenjar atau organ penghasil cahaya). Embel-embel ini menyerupai pancing dan umpan yang tergantung di atas mulut hewan. Bohlam bercahaya menyala dan menarik mangsa dalam gelap lingkungan akuatik ke mulut terbuka besar anglerfish. Iming-iming juga berfungsi sebagai sarana untuk menarik anglerfish jantan. Bioluminesensi yang terlihat pada anglerfish disebabkan oleh adanya bioluminesen bakteri. Bakteri ini berada di bola lampu dan menghasilkan bahan kimia yang diperlukan untuk memancarkan cahaya. Di dalam hubungan simbiosis mutualistik, bakteri menerima perlindungan dan tempat tinggal dan tumbuh. Anglerfish mendapat manfaat dari hubungan dengan mendapatkan cara menarik makanan.
Kunang-kunang adalah kumbang bersayap dengan organ penghasil cahaya yang terletak di perut mereka. Cahaya diciptakan oleh reaksi kimia luciferin dengan oksigen, kalsium, ATP, dan enzim luciferase bioluminescent di dalam organ cahaya. Bioluminesensi pada kunang-kunang memiliki beberapa tujuan. Pada orang dewasa, itu terutama sarana untuk menarik pasangan dan untuk memikat mangsa. Pola cahaya yang berkedip digunakan untuk mengidentifikasi anggota spesies yang sama dan untuk membedakan kunang-kunang jantan dari kunang-kunang betina. Pada larva kunang-kunang, cahaya yang menyala berfungsi sebagai peringatan bagi predator untuk tidak memakannya karena mengandung bahan kimia beracun yang tidak menyenangkan. Beberapa kunang-kunang mampu menyinkronkan emisi cahayanya dalam sebuah fenomena yang dikenal sebagai bioluminesensi simultan.
SEBUAH kelemayar sebenarnya bukan cacing sama sekali tetapi larva dari berbagai kelompok serangga atau betina dewasa yang menyerupai larva. Cacing bercahaya betina dewasa tidak memiliki sayap, tetapi memiliki organ penghasil cahaya di sepanjang area dada dan perut mereka. Seperti kunang-kunang, cacing bercahaya menggunakan bioluminesensi kimia untuk menarik pasangan dan memikat mangsa. Cacing bercahaya menghasilkan dan menggantung yang tersuspensi dari serat sutra panjang yang ditutupi zat lengket. Mereka memancarkan cahaya untuk menarik mangsa, seperti serangga, yang menjadi terperangkap dalam serat lengket. Larva cacing cahaya memancarkan cahaya untuk memperingatkan predator bahwa mereka beracun dan tidak akan menjadi makanan yang baik.
Bioluminescent jamur memancarkan cahaya bercahaya hijau. Diperkirakan ada lebih dari 70 spesies jamur yang bercahaya biologis. Para ilmuwan percaya bahwa jamur, seperti jamur, bercahaya untuk menarik serangga. Serangga tertarik ke jamur dan merangkak di atasnya, mengambil spora. Spora menyebar saat serangga meninggalkan jamur dan berpindah ke lokasi lain. Bioluminesensi pada jamur dikendalikan oleh jam sirkadian yang diatur oleh suhu. Saat suhu turun ketika matahari terbenam, jamur mulai bercahaya dan mudah terlihat oleh serangga dalam gelap.
Ada sejumlah spesies bioluminescent cumi-cumi yang membuat rumah mereka di laut dalam. Ini cephalopoda mengandung fotophores penghasil cahaya di sebagian besar tubuhnya. Ini memungkinkan cumi-cumi memancarkan cahaya biru atau hijau di sepanjang tubuhnya. Spesies lain menggunakan bakteri simbiotik untuk menghasilkan cahaya.
Cumi-cumi menggunakan bioluminesensi untuk menarik mangsa saat mereka bermigrasi ke permukaan air yang menyamar malam. Bioluminescence juga digunakan sebagai jenis mekanisme pertahanan yang dikenal sebagai kontra-penerangan. Cumi-cumi memancarkan cahaya untuk menyamarkan diri dari pemangsa yang biasanya berburu dengan menggunakan variasi cahaya untuk mendeteksi mangsa. Karena bioluminescence, cumi-cumi tidak melemparkan bayangan di bawah cahaya bulan sehingga sulit bagi predator untuk mendeteksi mereka.
Sementara umum di cephalopoda lain seperti cumi-cumi, bioluminescence biasanya tidak terjadi pada gurita. Gurita bioluminescent adalah makhluk laut dalam dengan organ penghasil cahaya yang disebut photophores pada tentakelnya. Cahaya dipancarkan dari organ yang menyerupai pengisap. Lampu biru-hijau berfungsi untuk menarik mangsa dan calon pasangan. Lampu juga a mekanisme pertahanan digunakan untuk mengejutkan predator yang menyediakan waktu bagi gurita untuk melarikan diri.
Garam adalah hewan laut yang menyerupai ubur-ubur, tetapi mereka sebenarnya chordata atau hewan dengan kord saraf dorsal. Berbentuk seperti barel, hewan-hewan kecil yang berenang bebas ini melayang di samudera secara individual atau membentuk koloni yang panjangnya beberapa kaki. Salp adalah pengumpan filter yang terutama diberi makan fitoplankton, seperti diatom dan dinoflagellata. Mereka memainkan peran penting dalam ekosistem laut dengan mengendalikan mekar fitoplankton. Beberapa spesies salp bersifat bioluminescent dan menggunakan cahaya untuk berkomunikasi antar individu ketika dihubungkan dalam rantai besar. Garam individual juga menggunakan bioluminesensi untuk menarik mangsa dan calon pasangan.