As Luzes dos vaga-lumes III

por Marcelo Silva

De onde vem a luz dos vaga-lumes? Porque eles piscam? Porque produzem luz sem esquentar? Perguntas como essas podem surgir o tempo inteiro quando observamos estes curiosos animais que são capazes de despertar muita fascinação. O processo de produção de luz em animais é chamado de bioluminescência e ocorre em alguns outros animais além dos vaga-lumes. Neste inseto a luz produzida é oriunda de uma reação bioquímica que libera energia em forma de fótons, chamamos este processo "oxidação biológica", que em resumo se constitui da transformação da energia química em energia luminosa sem a produção de calor, por isso é chamada de luz fria. Estas luzes produzidas podem variar um pouco de cor a depender da espécie de inseto, ela serve para fins reprodutivos, como facilitadores na atração sexual, bem como instrumento de defesa ou para atrair a caça.

“A produção de luz ”

Uma proteína chamada de luciferina, em contato com o oxigênio, é oxidada na presença de ATP (trifosfato de adenosina), ocorrendo assim a formação de uma molécula de oxiluciferina, que é uma molécula energizada. Quando esta molécula perde sua energia de exitação, ela passa a emitir luz. Essa luz é chamada de luz fria, pois cada elétron que retorna a sua órbita de mais baixa energia, libera a diferença energética em forma de luz e não de calor.

A energia liberada sob a forma de luz por bioluminescência pode ser calculada pela fórmula:

E = h ^. v (1)

V = c ^. λ (2)

Onde:

E = energia luminosa (KJ/mol de fótons)

h = constante de Planck

ν = freqüência

c = velocidade da luz

λ = comprimento de onda (nm).

A equação (1) evidencia o caráter quântico da produção. Ela diz que a energia carregada pela luz é proporcional a uma constante e só é emitida em termos de múltiplos dessa constante, ou seja: a luz não pode carregar qualquer energia, mas somente energias que são múltiplas de h (6,63^.10^-34 J.s). Esse valor, tão pequeno para essa constante, limita a nossa capacidade de observar fenômenos quânticos ao nosso redor.

A bioluminescência só ocorre na presença da luciferase, que é a enzima responsável pelo processo de oxidação. A molécula de luciferase é composta por uma seqüência de centenas de aminoácidos, o que determina a cor da luz emitida. Estima-se que para cada molécula de ATP consumida durante a reação, um fóton de luz é emitido. Logo é possível ter uma noção da quantidade de moléculas de ATP consumidas na respiração desse inseto baseado na quantidade de luz emitida.

Pode se configurar um avanço científico fazer com que bactérias que não são bioluminescentes passem a emitir luz, isso facilitaria o seu acompanhamento dentro de um organismo. Técnicas de genética estão sendo utilizadas para tal finalidade. Para isso, é necessário isolar e multiplicar os genes dos elementos presentes no organismo do vaga-lume, por exemplo, e inserir dentro da bactéria e esta passa a emitir luz como ocorre nos vaga-lumes.

Mesmo com tanta coisa interessante em relação aos vaga-lumes, eles estão sendo ameaçados essa ameaça é configurada pela a iluminação artificial, que pode interferir diretamente no processo de reprodução da espécie que podem sofrer perigo de extinção.

Referências

CHESMAN, Carlos – Física moderna: experimental e aplicada/ Carlos chesman, Carlos André, Augusto Macedo. 2ª Ed. Livraria da física, SP 2004.

NUSSEZVEIG, H. Moysés, Física Básica, 1ª Ed. vol-4 Editora Edgar Bulcher, São paulo 1998.

OLIVEIRA, Jarbas de- Biofísica para ciências biomédicas, 2ª Ed, Edpucrs, Porto Alegre 2004.