biology

Sinh vật phát sáng - sự kỳ diệu của thiên nhiên
•
n
Ngược dòng lịch sử
Vào đêm trước khi đổ bộ lên châu Mỹ, Christopher Columbus đã trông thấy
"những ngọn nến nhảy múa trên mặt biển”. Đó chính là ánh sáng phát ra từ những
con “giun lửa” đang gọi bạn tình.
Trong lịch sử, sự tự phát sáng sinh học từng gây nhiều bối rối cho con người. Chuyện
xưa còn ghi lại: Khi con tàu Mỹ lướt qua một đàn sứa nhỏ, chúng phát ra hàng triệu tia
sáng màu xanh. Bên trong khoang lái, Edith Widder, thuộc Viện Hải dương học Harbor
Branch, hoảng hốt khi thấy dạ quang tràn ngập chung quanh con tàu mạnh đến nỗi ông
có thể đọc những con số trên bảng kiểm soát mà không cần bật đèn.
Hàng nghìn năm trước, người Trung Hoa và Việt Nam... cũng đã từng thảng thốt khi
thấy những con vật nhỏ bay qua bay lại chớp sáng lập lòe: “Đom đóm bay qua/thày
tưởng là ma...”.
Nhà thám hiểm Christopher Columbus kể rằng , vào đêm trước khi đổ bộ lên châu Mỹ,
ông đã trông thấy “những ngọn nến nhảy múa trên mặt biển”. Đó chính là ánh sáng phát
ra từ những con “giun lửa” đang gọi bạn tình. Năm 1634, các chiến thuyền nước Anh đi
đến gần Cuba đã phải tạm ngừng đổ bộ vì thấy ánh sáng lạ trên bờ biển, và cho rằng đảo
đang được bảo vệ tốt. Nhưng thực ra không hề có sự bảo vệ nào cả, ánh sáng lạ đó do
hàng nghìn con bọ phát quang gọi là Cucujos gây ra.
Tại bang New Jersey, cảnh sát nhận được một cú điện thoại báo tin có ánh sáng xanh kỳ
quái tại kênh đào Arthur Kill, họ nghi rằng có thể một sự kiện tệ hại nào đó đã xảy ra.
Lập tức đội cấp cứu của địa phương và liên bang kéo đến. Nhưng thực chất đó chỉ là ánh
sáng xanh lục tỏa ra từ nhiều đàn mực phát dạ quang bị gió và những luồng nước đưa
đẩy vào khúc kênh đào này.
Nhiều sinh vật cũng có khả năng phát quang
Trong khi đa số sinh vật biển phát ra ánh sáng xanh truyền xa trong nước biển, thì những
loài vật trên cạn lại có gam màu rộng hơn. Ấu trùng một loài giun “đường sắt” ở Trung
Mỹ và Nam Mỹ có cái đầu phát sáng màu đỏ và 11 cặp phát sáng vàng xanh ở hai bên
sườn, giống như một tàu hỏa bé xíu đang vận chuyển hành khách trong đêm.

Một loại bọ phát sáng tại vùng biển Caribe có ánh sáng màu cam hình trái tim phát ra từ
bụng, và 2 “cái đèn” vàng - xanh lá cây nằm ở trên vai, đủ sáng để cho các thiếu nữ bản
xứ dùng nó trang điểm cho mái tóc. Nhưng một loại vi khuẩn lại chỉ có ánh sáng xanh
rất yếu, phải 1.000 tỷ con mới tạo ra được ánh sáng có cường độ như chiếc bóng điện
tròn 60 watt.
Một vài loài côn trùng ăn thịt cũng có khả năng phát quang: Con cái chớp sáng để con
đực tìm đến cặp đôi, và bị con cái ăn thịt. Tại New Zealand trong hang động Watomo có
loài sâu phát sáng dụ con mồi bằng cách: Từng đàn sâu bám lên nóc hang động ngầm
dưới đất, phát sáng trông giống như sao trời, các côn trùng trong hang tưởng thật tìm
đường bay thẳng lên trên, thế là vướng vào đám tơ dính đã giăng sẵn, và bị sâu ăn thịt.
Một số loài không có khả năng phát sáng, nhưng lại cộng sinh với loài phát sáng để mưu
lợi. Loài cá anglerfish có một bọc vi khuẩn phát quang trước trán để thu hút các con mồi
đến ngay hàm răng nhọn của mình.
Người cũng phát quang
Năm 1934, một hiện tượng lan truyền khắp nước Italy dưới cái tên “Người đàn bà phát
quang ở Pirano”.
Bác sĩ Sambo thuộc Bệnh viện Pirano đang ngủ bỗng choàng tỉnh vì tiếng hộ lý gọi thất
thanh: “Bác sĩ đến ngay, bà Anna Monaro vừa ngủ vừa phát ra ánh sáng”. Bác sĩ đến thì
thấy đó là sự thật. Sáng sau cả bệnh viện xôn xao, và hằng đêm cái giường của Monaro
lại sáng rực. Bà Monaro (người mẹ của 6 đứa con) cho biết: “Tôi không hiểu gì cả, vì tôi
ngủ cơ mà”.
Bệnh án của bệnh viện ghi rõ: “Bệnh nhân Monaro không phải là phù thủy hay nhà
ngoại cảm gì cả. Nhưng ban đêm từ lồng ngực của bệnh nhân có một luồng sáng mạnh
vẫn phát ra soi rõ cả gương mặt trong căn phòng tối. Trong khi đó, bà ta rên nhẹ. Khi
tỉnh dậy, nhịp tim của Monaro tăng cao nhưng thân nhiệt vẫn ổn định”.
Mục sư Michel Garicoits ở Pháp (sinh năm 1797) cũng một lần phát sáng cả gương mặt
vào đêm giáng sinh năm 1830. Sau đó, ông bị nhiều cơn co giật khó hiểu. Michel qua
đời sau đó gần 3 năm.
Ở Việt Nam có cô giáo Trần Thị Lộc (thôn Bình An, thị trấn Tiên Kỳ, huyện Tiên
Phước, tỉnh Quảng Nam) cũng phát sáng. Vào một buổi tối đầu năm 1993, dọn bếp

xong, cô lau tay thì thấy cánh tay phát ra ánh sáng xanh. Ngỡ hoa mắt, cô lặp lại động
tác cũ thì lại thấy tay phát ra ánh sáng với cường độ mạnh hơn. Hoảng quá, cô gọi chồng
cùng các con tới xem. Và mọi người đều thấy rõ hiện tượng này.
Do không biết vì sao nên cô Lộc và gia đình lo lắng, giấu kín không cho ai biết. Nhưng
vào dịp Tết Ất Hợi (1995), khi cùng các đồng nghiệp đi thăm nhà bạn bè, cơ thể cô lại
phát sáng nên mọi người biết. Từ khi phát hiện ra sự lạ, cô giáo Lộc (ngoài 40 tuổi) vẫn
khỏe mạnh bình thường.
Cô Nguyễn Thị Ngà (ở thôn Ân Thường, xã Ân Thanh, huyện Hoài Ân, tỉnh Bình Định)
cũng phát hiện trên người mình phát ra những vệt sáng nhấp nháy vào một đêm năm cô
21 tuổi. Hiện tượng này tiếp diễn trong vài đêm nữa thì hết, đến dịp Tết Bính Tý (1996)
thì tái hiện, dai dẳng và nhiều hơn trước. Cô Ngà càng cử động thì ánh sáng phát ra càng
nhiều, kèm theo tiếng nổ lép bép.
Lý giải khoa học
Cho đến nay, các nhà khoa học đã nhận biết được 130 “luật phát sáng” riêng biệt, được
gần 2.000 loại đom đóm sử dụng. Tại Đông Nam Á, đom đóm đực tập hợp trên một cái
cây và gọi bạn tình bằng cách phát sáng cùng lúc chớp, tắt làm cho cây trông giống như
cây thông giáng sinh. Song chúng vẫn chưa nổi bật bằng hình ảnh tại một vài vùng ở
Thái Lan, cả một hàng cây ven đường sáng lên vì đom đóm đồng loạt chớp chớp sáng
rực giống như đèn quảng cáo.
Các nghiên cứu đã soi sáng nguồn gốc của sự phát sáng sinh vật. Đó là phản ứng của 2
hóa chất mà các sinh vật sống tự sản xuất ra được: Luciferin (có tác dụng phát sáng) và
luciferase (enzym xúc tác sự ôxy hóa luciferin). Có nhiều loại luciferin và luciferase
khác nhau trong thiên nhiên nên màu dạ quang phát ra cũng khác nhau.
Cường độ phát sáng của các sinh vật cũng khác nhau. Có kiểu phát sáng bên ngoài và
kiểu phát sáng bên trong tế bào. Trong trường hợp thứ nhất, động vật có 2 loại tế bào:
một loại chứa thể vàng lớn của chất luciferin, một loại khác chứa những hạt enzym
luciferase nhỏ hơn. Khi con vật cần phát sáng thì các cơ của nó co lại và ép chất
luciferin vào khoảng giữa các tế bào, hay ra ngoài. Tại đây, dưới tác động của enzym
luciferase, chất luciferin được ôxy hóa và phát sáng.
Trong trường hợp phát sáng bên trong tế bào, luciferin và luciferase nằm trong cùng một

tế bào. Hiện nay khoa học vẫn chưa biết được làm thế nào để bật sáng. Có thể khi đó con
vật đã tăng cường đột ngột cung cấp ôxy cho tế bào chăng?
Những năm gần đây, nhờ máy móc có thể phát hiện sự phát sáng yếu ớt từ tế bào thực
vật, các nhà khoa học mới biết rằng quang hóa (biến hóa năng thành quang năng) là một
hiện tượng rất phổ biến. Rất nhiều chất, trong đó có lipid, khi bị ôxy hóa có khả năng
phát sáng. Thì ra thực vật và động vật thường xuyên phát sáng, đặc biệt mạnh trong thời
gian chúng làm việc. Bề mặt trái tim ếch đang co bóp chẳng hạn, phát sáng không
ngừng.
Những ứng dụng vào đời sống
Từ xa xưa, con người đã biết cách lợi dụng sự phát sáng của sinh vật phục vụ mình. Ở
Việt Nam lưu truyền câu chuyện: Một thiếu niên nghèo ban đêm mới có thời gian đọc
sách nhưng không tiền mua dầu thắp nên đã bắt nhiều đom đóm bỏ vào vỏ trứng lấy ánh
sáng học bài.
Vào thế kỷ 17, nông dân Thụy Điển đã biết dùng gỗ nhiễm nấm dạ quang để chiếu sáng
cho những lều chứa cỏ khô dễ bắt lửa. Trong Đại chiến thế giới lần thứ 2, binh lính Nhật
Bản đã đập nát loài giáp xác phát quang Cypridine và chà xát chúng vào lòng bàn tay để
lấy ánh sáng trong đêm, đọc bản đồ mà không sợ bị đối phương phát hiện.
Ánh sáng của một con vi khuẩn phát quang là không đáng kể. Để cho “ngọn đèn” sáng
bằng một cây nến, trong bình cầu phải có trên 500 nghìn tỷ vi khuẩn. Có thể tập hợp một
quần thể vi khuẩn cực kỳ nhiều trong vật chứa nhỏ để chế ra những ngọn đèn tương đối
sáng. Năm 1935, trong một hội nghị quốc tế, những ngọn đèn như vậy đã được dùng để
soi sáng hội trường của Viện Hải dương học Paris.
Các nhà khoa học ở Canada đã phát triển được một loại vi khuẩn có thể phát sáng khi
tiếp xúc với nhôm, thủy ngân và các kim loại khác, mở ra triển vọng ứng dụng vào thăm
dò khai thác mỏ.
Tại Viện đại học Alberta ở Canada, gene vi khuẩn phát quang được cấy vào vi khuẩn tạo
nên nốt sần ở rễ cây đậu nành, làm cho rễ cây này phát sáng khi cây thiếu đạm. Dựa vào
nghiên cứu này, người ta có thể làm cho cây cối phát sáng khi chúng cần nước hoặc
phân bón, hay khi bị nhiều côn trùng tấn công.
Còn Clarence Kado, một nhà bệnh lý học thực vật của Đại học California (Mỹ) thì có cái

nhìn lãng mạn hơn: Ông ta tin rằng một ngày nào đó khoa học có thể tạo ra được những
cây thông giáng sinh không cần bóng đèn nhân tạo.
Nhiều nhà khoa học cho rằng, trong điều kiện nào đó, có thể sử dụng sự chuyển hóa trực
tiếp hóa năng thành quang năng. Những ngọn đèn làm việc theo nguyên tắc đó sẽ tiết
kiệm hơn nhiều so với những đèn nóng sáng hiện nay. Bởi lẽ toàn bộ năng lượng dùng
trong quá trình phát sáng sinh học được chuyển hóa hoàn toàn thành ánh sáng, trong khi
đó ở những đèn đốt nóng sáng, chỉ 12% năng lượng sử dụng được biến thành quang
năng.
(nguồn Sức khỏe & Đời sống)
Tạo "hổ mini" từ mèo
Judy Sugdem, một người nuôi thú nghiệp dư ở Mỹ, đã tạo ra được những chú mèo đặc biệt trông giống
hệt hổ. Bà gọi chúng là toyger (ghép từ "toy" nghĩa là đồ chơi và "tiger" - hổ). Toàn thế giới hiện nay chỉ
có 350 chú toyger do 25 nhà nuôi thú chăm sóc.
Ngoại trừ vóc dáng nhỏ bé và trọng lượng khiêm tốn của loài mèo, toyger sở hữu khá nhiều đặc điểm
ngoại hình của hổ: Bộ lông vàng sẫm điểm những sọc đen nổi bật, vòng tròn trắng quanh mắt, dáng đi
oai vệ. Tất cả những thứ đó đều là thành quả của việc lai tạo giữa các giống mèo chứ chẳng liên quan gì
đến hổ.
Judy bắt đầu quá trình tìm tòi để tạo ra toyger từ gần 20 năm trước. Thoạt tiên, bà thử cho mèo Bengal
(con lai của báo châu Á và mèo nhà) phối giống với mèo mướp. Con của chúng lại được phối giống với
mèo Kashmir. Cứ như vậy, vừa chọn lọc vừa nhân giống, cuối cùng Judy đã thu được những chú toyger
đầu tiên tạm khiến bà hài lòng.
Nhưng để chúng trở thành phiên bản hoàn hảo của hổ thì vẫn còn rất nhiều việc phải làm. Theo tính toán
của Judy, ít nhất phải đến năm 2010, những thế hệ toyger thực sự xứng danh là "hổ nhà" mới ra đời. So
với toyger hiện nay, chúng sẽ có đôi tai ngắn hơn, mắt nhỏ hơn, hàm rộng hơn và mũi nở hơn. Tương
xứng với chất lượng có một không hai đó là một mức giá giật mình. Hiện tại, một chú toyger có giá
4.000 USD. Mức giá sẽ còn tăng cao khi toyger được hoàn thiện.
Cũng giống như nguyên mẫu, toyger có bản năng săn mồi siêu hạng vượt xa những giống mèo thường.
Chuột, chim và các động vật nhỏ rất khó thoát khỏi móng vuốt của chúng. Tuy nhiên, chúng không phải
là những "kẻ máu lạnh", nhiều tính hoang dã. Ngược lại, toyger rất tinh nghịch và thân thiện. Chúng
thích được vuốt ve âu yếm và sẵn sàng chui vào ngủ với người.

Khác với hầu hết các giống mèo, toyger bơi giỏi và rất thích nghịch nước. Chúng có thể nô đùa hàng giờ
liền trong các bể tắm trẻ em, hoặc tha thẩn đi dạo trong mưa một cách khoái chí. Về mặt này, chúng thực
sự có thể sánh ngang với loài hổ.