bioluminenssi on luonnollinen valon säteily eläviä organismeja. Tämä valo syntyy kemiallisessa reaktiossa, joka tapahtuu solut bioluminesoivien organismien määrää. Useimmissa tapauksissa reaktiot, joissa pigmentti lusiferiini, lusiferaasi-entsyymi ja happi ovat vastuussa valon säteilystä. Joillakin organismeilla on erityisiä rauhasia tai elimiä, joita kutsutaan fotoforeiksi ja jotka tuottavat valoa. Valokuvissa on valoa tuottavia kemikaaleja tai joskus bakteereita, jotka säteilevät valoa. Useat organismit kykenevät bioluminesenssiin, mukaan lukien tietyt organismit sienet, merieläimiä, jotkut ötökät, ja muutama bakteerit.
Bioluminesenssille luonnossa on erilaisia käyttötapoja. Jotkut organismit käyttävät sitä a puolustusmekanismi yllättää tai häiritä saalistajia. Valon säteily toimii myös eräiden eläinten naamiointivälineenä ja keinona tehdä potentiaaliset saalistajat näkyvämmiksi. Muut organismit käyttävät bioluminesenssia houkutella tovereita, houkutella potentiaalista saalista tai viestintävälineenä.
Bioluminesenssia havaitaan useissa meren eliöissä. Tähän sisältyy meduusat, äyriäiset, levät, kalat ja bakteerit. Meri-organismin lähettämän valon väri on yleisimmin sininen tai vihreä ja joissain tapauksissa punainen. Maassa asuvien eläinten joukossa bioluminesenssi esiintyy selkärangattomat kuten hyönteiset (tulikärpäkset, hehkuvamat, mahanopeat), hyönteisten toukat, matojaja robotit. Alla on esimerkkejä bioluminesenssista maa- ja meri-organismeista.
Meduusat kykenevät lähettämään sinistä tai vihreää valoa. Useat eri lajit käyttävät bioluminesenssia pääasiassa puolustustarkoituksiin. Valon säteily aktivoidaan tyypillisesti kosketuksella, joka paljastaa petoeläimet. Valo tekee myös saalistajat näkyvämmiksi ja saattaa houkutella muita organismeja, jotka saalistavat meduusan saalistajia. Kampuhyytelöiden on tiedetty erittävän luminoivaa mustetta, joka paljastaa petoeläinten huomion, antaen aikaa kampahyytelölle pakoon. Meduusa käyttää lisäksi bioluminesenssia varoittamaan muita organismeja tietyn alueen miehittämisestä.
Musta lohikäärmekala ovat hirviömäisen näköisiä, mittakaavattomia kaloja, joilla on erittäin terävät, hiukan kaltaiset hampaat. Niitä löytyy tyypillisesti syvänmerestä vesieliöt. Näillä kaloilla on erityisiä valoja tuottavia elimiä, joita kutsutaan fotoforeiksi. Pienet valopuistot sijaitsevat sen vartaloa pitkin ja suurempia valoporeja löytyy sen silmien alapuolelta ja rakenteesta, joka roikkuu leuan alapuolella, nimeltään tanko. Dragonfish käyttää hehkuvaa tankoa houkutellakseen kaloja ja muita saalistoja. Sinivihreän valon tuotannon lisäksi lohikäärmekala pystyy myös lähettämään punaista valoa. Punainen valo auttaa lohikäärmekaloja paikantamaan saaliin pimeässä.
panssarisiimaleviä ovat tyyppi yksisoluisia levät tunnetaan nimellä palolevä. Niitä löytyy sekä meri- että makeanveden ympäristöistä. Jotkut dinoflagelaatit kykenevät bioluminesenssiin johtuen kemiallisista yhdisteistä, jotka tuottavat valoa reagoidessaan. Bioluminesenssi laukaistaan kosketuksessa muiden organismien, esineiden kanssa tai aaltojen pinnan liikkeellä. Lämpötilan pudotukset voivat myös aiheuttaa joidenkin dinoflagelaattien hehkua. Dinoflagellaatit, jotka käyttävät bioluminesenssia torjumiseksi, olisivat saalistajia. Kun nämä organismit syttyvät, ne antavat vedelle kauniin sinisen, hehkuvan sävyn.
merikrotti ovat oudon näköisiä syvänmeren kaloja, joilla on terävät hampaat. Naisten selkärangasta ulkonee lihapipuli, joka sisältää valoporeja (valoa tuottavia rauhasia tai elimiä). Tämä lisäys muistuttaa kalastusnapaa ja viehettä, joka roikkuu eläimen suun yläpuolella. Luminesenssivalo syttyy ja houkuttelee saalista pimeässä vesiympäristö merikrotin suureen avoimeen suuhun. Viehe toimii myös keinona houkuttaa uroslakkoja. Merikrotissa havaittu bioluminesenssi johtuu bioluminesenssista bakteerit. Nämä bakteerit sijaitsevat hehkuva lampussa ja tuottavat tarvittavia kemikaaleja valon lähettämiseksi. Tässä keskinäinen symbioottinen suhde, bakteerit saavat suojan ja elämis- ja kasvatuspaikan. Merikrotti hyötyy suhteesta hankkimalla keino houkutella ruokaa.
Fireflies ovat siivekäisiä kovakuoriaisia, joiden vatsassa sijaitsevat valoa tuottavat elimet. Valoa syntyy kemiallisen lusiferiinin reaktiolla hapen, kalsiumin, ATP: n ja kevyessä elimessä olevan bioluminesenssientsyymin lusiferaasin kanssa. Tulipalojen bioluminesenssi palvelee useita tarkoituksia. Aikuisilla se on ensisijaisesti keino houkutella tovereita ja houkutella saalista. Vilkkuvia valokuvioita käytetään tunnistamaan samojen lajien jäsenet ja erottamaan urospuikot ja naispuoliset perhoset. Firefly-toukissa hehkuva valo toimii varoituksena petoeläimille, etteivät ne syö niitä, koska ne sisältävät turmeltumattomia myrkyllisiä kemikaaleja. Jotkut tulikärpät kykenevät synkronoimaan valon säteilynsä ilmiössä, joka tunnetaan samanaikaisena bioluminesenssina.
kiiltomato ei oikeastaan ole mato, vaan erilaisten hyönteisryhmien tai aikuisten naaraiden toukkia, jotka muistuttavat toukkia. Aikuisilla naisilla hehkuvamatoilla ei ole siipiä, mutta heillä on valoa tuottavia elimiä rintakehän ja vatsan alueella. Kuten tulikärpät, hehkuvat madot käyttävät kemiallista bioluminesenssia houkutella tovereita ja houkuttelemaan saalista. Hehkulampat tuottavat ja ripustetaan suspendoituneiksi pitkistä silkkikuiduista, jotka on peitetty tahmealla aineella. Ne lähettävät valoa houkutellakseen saalista, kuten vikoja, jotka tarttuvat kiinni tarttuviin kuituihin. Hehkuvamatto toukat säteilevät valoa varoittaakseen saalistajia, että ne ovat myrkyllisiä eivätkä tee hyvää ateriaa.
bioluminescent sienet säteile vihreää hehkuvaa valoa. On arvioitu, että yli 70 sienilajia on bioluminesenssisia. Tutkijat uskovat, että sienet, kuten sienet, hehkuvat houkutellakseen ötökät. Hyönteiset vedetään sieniin ja indeksoidaan niiden ympärillä poimien itiöitä. Itiöt leviävät, kun hyönteinen jättää sienen ja kulkee muihin paikkoihin. Sienien bioluminesenssia säätelee vuorokausipäivä, jota säätelee lämpötila. Lämpötilan laskiessa auringon laskiessa sienet alkavat hehkua ja ovat helposti hyönteisten nähtävissä pimeässä.
Bioluminesenssilajeja on useita kalmari jotka tekevät kodistaan syvänmeren alueella. Nämä pääjalkaiset ne sisältävät valoa tuottavia valoforeja vartaloidensa suurissa osissa. Tämän ansiosta kalmari voi emittoida sinistä tai vihreää valoa vartaloaan pitkin. Muut lajit käyttävät symbioottisia bakteereja valon tuottamiseen.
Kalmarit käyttävät bioluminesenssia saaliin houkuttelemiseen, kun ne muuttuvat yön peittämän veden pinnalle. Bioluminesenssia käytetään myös eräänlaisena puolustusmekanismina, joka tunnetaan nimellä vasta-valaistus. Kalmarit lähettävät valoa naamioidakseen itsensä petoeläimiltä, jotka yleensä metsästävät käyttämällä valomuunnelmia saaliin havaitsemiseksi. Bioluminesenssin takia kalmari ei heitä varjoa kuutamossa, minkä vuoksi petoeläinten on vaikea havaita niitä.
Bioluminesenssia ei esiinny tyypillisesti muissa pääjalkaisissa, kuten kalmarissa mustekaloja. Bioluminesoiva mustekala on syvänmeren olento, jonka lonkeroissa on valoa tuottavia elimiä, joita kutsutaan fotoforeiksi. Valoa lähetetään elimistä, jotka muistuttavat tikkaria. Sinivihreä valo houkuttelee saalista ja potentiaalisia kavereita. Valo on myös puolustusmekanismi käytetään kiusaamaan petoeläimiä tarjoamaan aikaa mustekalalle paeta.
Salps ovat merieläimiä, jotka muistuttavat meduusoja, mutta todella ovat chordates tai eläimet, joilla on selkähermon sointu. Tynnyrin muodossa nämä pienet vapaasti uivat eläimet ajautuvat valtameressä erikseen tai muodostavat pesäkkeitä, jotka ulottuvat useiden jalkojen pituisiin. Suolat ovat suodatinsyöttölaitteita, jotka ruokkivat ensisijaisesti kasviplanktonin, kuten piimat ja dinoflagelaatit. Niillä on tärkeä rooli meriekosysteemeissä säätelemällä kasviplanktonin kukintoja. Jotkut suolalajit ovat bioluminessoivia ja käyttävät valoa kommunikoimaan yksilöiden välillä, kun ne on kytketty laajoihin ketjuihin. Yksittäiset suolat käyttävät myös bioluminesenssia houkutellakseen saalista ja potentiaalisia parikavereita.