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Clique Ciência: Como o vaga-lume emite a sua luz? Para que ela serve?

Do UOL, em São Paulo

2013-10-08T17:40:24

08/10/2013 17h40

A luz do vaga-lume é um processo natural, que os cientistas chamam de bioluminescência. A luz destes besouros luminosos é produzida a partir de uma reação química com muita energia. Essa energia química é convertida em energia luminosa, sem que haja produção de calor. Por isso, a luz do bicho é fria, e ele não se aquece quando a emite.

A reação química que acontece no corpo do inseto é chamada de oxidação biológica. Existem quatro substâncias fundamentais para o organismo do vaga-lume emitir luz: oxigênio, o combustível (ou substrato) luciferina, a enzima chamada luciferase, e o ativador trifosfato de adenosina (ATP). Todos os seres vivos possuem ATP, que é a principal fonte energética usada pelo metabolismo das células. No caso dos vaga-lumes, essa energia é usada para emissão de luz.

O processo começa quando uma parte do oxigênio que o inseto respira é enviada para dentro de células especiais chamadas fotócitos. Nestas células, a enzima luciferase ativa a luciferina com a energia do ATP e em seguida  insere o oxigênio para oxidar a molécula de luciferina. Esta reação luciferina/ATP/oxigênio, catalisada pela luciferase, produz uma molécula de oxiluciferina no estado fluorescente. Pronto, o inseto está aceso! 

A reação da luciferina com oxigênio na presença da luciferase e do ATP só ocorre dentro dos fotócitos. Juntas, essas células especiais formam um tecido chamado lanterna, que é banhado de terminais de traqueias, que conduzem o oxigênio inspirado, e está conectado por neurotransmissores ao cérebro do bicho. Assim, o vaga-lume só se acende quando quiser.

Para que serve essa luzinha?

Na fase de larva, a bioluminescência pode ser útil para se defender de predadores ou para atrair outros insetos para comer. Na fase adulta, é usada para atrair o sexo oposto na época de acasalamento, como em uma dança luminosa.

Há centenas de espécies de besouros luminescentes no Brasil, distribuídos em três famílias: os vaga-lumes (lampirídeos), os pirilampos (elaterídeos) e os bondinhos (fengodídeos).

Os primeiros têm as lanternas no abdome, os segundos têm um par de lanternas verdes no tórax, e os últimos têm lanternas sobre a cabeça e onze pares de lanternas laterais ao longo do abdome.

As cores emitidas por vaga-lumes variam de vermelho a verde, passando por cores intermediárias, dependendo da espécie e da família. A proteína catalisadora da reação bioluminescente, luciferase, é responsável por determinar a cor da luz emitida por cada espécie.

E não são apenas vaga-lumes que emitem luz. Há, por exemplo, larvas luminosas de uma mosca que habitam os tetos de cavernas na Nova Zelândia e na Austrália, que provocam um show de luzes e atraem turistas do mundo inteiro. Também existem animais marinhos, bactérias, cogumelos, algas e até espécies de moluscos que emitem luzes.

Consultoria: Etelvino Bechara, professor no Laboratório de Radicais Livres e Bioluminescência do Instituto de Química da USP.

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