Bioluminiscenca je naravna emisija svetlobe s živi organizmi. Ta svetloba nastane kot posledica kemične reakcije, ki poteka v celice bioluminescentnih organizmov. V večini primerov so za oddajanje svetlobe odgovorne reakcije, ki vključujejo pigment luciferin, encim luciferazo in kisik. Nekateri organizmi imajo specializirane žleze ali organe, imenovane fotofore, ki proizvajajo svetlobo. Fotografirajo hišne kemikalije, ki ustvarjajo svetlobo ali včasih bakterije, ki oddajajo svetlobo. Številni organizmi so sposobni bioluminescence, vključno z nekaterimi vrstami glive, morske živali, nekatere žuželke, in nekaj bakterije.
Za bioluminiscenco v naravi obstaja veliko uporab. Nekateri organizmi ga uporabljajo kot a obrambni mehanizem presenetiti ali odvrniti plenilce. Izpuščanje svetlobe služi tudi kot sredstvo za kamuflažo nekaterih živali in kot sredstvo za bolj vidne potencialne plenilce. Drugi organizmi uporabljajo bioluminiscenco za privabljanje prijateljev, za privabljanje potencialnega plena ali kot komunikacijsko sredstvo.
Bioluminescence opazimo med številnimi morskimi organizmi. Sem sodijo meduze, raki, alge, ribe in bakterije. Barva svetlobe, ki jo oddaja morski organizem, je najpogosteje modra ali zelena, ponekod pa rdeča. Med kopnimi živalmi se pojavlja bioluminiscenca v nevretenčarji kot so žuželke (kresnice, žareči gliste, mlinice), ličinke žuželk, črvi, in pajki. Spodaj so primeri organizmov, kopenskih in morskih, ki so bioluminescentni.
Meduze imajo sposobnost oddajanja modre ali zelene svetlobe. Več različnih vrst uporablja bioluminiscenco predvsem v obrambne namene. Svetlobna oddaja se običajno aktivira z dotikom, kar služi za zastraševanje plenilcev. Zaradi svetlobe so plenilci vidnejši in lahko pritegnejo druge organizme, ki plenijo meduze. V glavnem je bilo znano, da glavniki želijo ločiti luminiscenčno črnilo, ki služi za odvračanje plenilcev, kar zagotavlja čas, da se glavnik reši. Poleg tega bioluminescence meduze uporabljajo za opozarjanje drugih organizmov, da je določeno območje zasedeno.
Črna kačji pastir so pošastne, breztežne ribe z zelo ostrimi, peresom podobnim zobom. Običajno jih najdemo v globokem morju vodni habitati. Te ribe imajo specializirane organe, znane kot fotofore, ki proizvajajo svetlobo. Drobne fotofore so nameščene vzdolž njegovega telesa, večje fotofore pa pod očmi in v strukturi, ki visi pod čeljustjo, imenovano mrena. Zmajevi ribiči žareče žare uporabljajo ribe in drug plen. Zmajeve ribe so poleg proizvodnje modro-zelene svetlobe sposobne oddajati tudi rdečo svetlobo. Rdeča svetloba pomaga zmajskim ribam, da najdejo plen v temi.
Dinoflagelati so vrsta enoceličnih alge znana kot požarne alge. Najdemo jih tako v morskem kot v sladkovodnem okolju. Nekateri dinoflagelati so sposobni bioluminescence zaradi proizvodnje kemičnih spojin, ki proizvajajo svetlobo, ko reagirajo. Bioluminescence se sproži s stikom z drugimi organizmi, predmeti ali s premikanjem površine valov. Padec temperature lahko povzroči tudi žarenje nekaterih dinoflagelatov. Dinoflagelati uporabljajo bioluminescenco, da bi se izognili, bi bili plenilci. Ko se ti organizmi osvetlijo, dajo vodi čudovito modro, žareč odtenek.
Jezerce so čudno videti globokomorske ribe z ostrimi zobmi. Iz hrbtne hrbtenice samic štrli čebulica mesa, ki vsebuje fotofore (žleze ali organe, ki proizvajajo svetlobo). Ta dodatek spominja na ribiško palico in vab, ki visi nad usti živali. Luminescentna žarnica zasveti in v temi pritegne plen vodno okolje do velikih odprtih ust ribe. Obličje služi tudi kot sredstvo za privabljanje samcev ribičev. Bioluminiscenca, ki jo opazimo pri ribah, je posledica prisotnosti bioluminescenc bakterije. Te bakterije prebivajo v žareči žarnici in proizvajajo potrebne kemikalije za oddajanje svetlobe. V tem vzajemni simbiotični odnos, bakterije dobijo zaščito in prostor za življenje in rast. Riba ribe izkoristi razmerje, saj pridobiva sredstva za privabljanje hrane.
Kresnice so krilati hrošči z organi, ki proizvajajo svetlobo in se nahajajo v trebuhu. Svetloba nastane z reakcijo kemičnega luciferina s kisikom, kalcijem, ATP in bioluminiscentnim encimom luciferazo znotraj svetlobnega organa. Bioluminescence pri kresnicah služi več namenom. Pri odraslih je predvsem sredstvo privabiti prijatelje in privabiti plen. Utripajoči vzorci svetlobe se uporabljajo za identifikacijo pripadnikov iste vrste in za razlikovanje moških kresnic od samic. V ličinkah kresnic žareča svetloba služi plemagam, ki opozarjajo plenilce, da jih ne jedo, ker vsebujejo škodljive strupene kemikalije. Nekatere kresnice so sposobne sinhronizirati svojo svetlobo v pojavu, znanem kot hkratna bioluminiscenca.
A žareči črv pravzaprav sploh ni črv, ampak ličinke različnih skupin žuželk ali odraslih samic, ki spominjajo na ličinke. Odrasli ženski žareči črvi nimajo kril, vendar imajo organe, ki proizvajajo svetlobo, vzdolž prsnega koša in trebuha. Tako kot kresnice tudi žareči črvi uporabljajo kemično bioluminescenco, da privabijo prijatelje in vabijo plen. Žareči črvi proizvajajo in visijo obešeni iz dolgih svilnatih vlaken, prekritih z lepljivo snovjo. Izpuščajo svetlobo, da privabijo plen, kot so hrošči, ki se zapletejo v lepljiva vlakna. Ličinke žarečih črvov oddajajo svetlobo, da plenilce opozorijo, da so strupene in da ne bodo dober obrok.
Bioluminescent glive oddajajo zeleno žarečo svetlobo. Ocenjeno je, da obstaja več kot 70 vrst gliv, ki so bioluminescentne. Znanstveniki verjamejo, da glive, kot so gobe, žarijo, da bi pritegnile žuželke. Žuželke se vlečejo v gobe in se plazijo po njih in se nabirajo spore. Spore se širijo, ko žuželka zapusti gobo in odpotuje na druge lokacije. Bioluminiscenco pri glivicah nadzira cirkadanska ura, ki jo uravnava temperatura. Ko se temperatura spusti, ko sonce zaide, glive začnejo žareti in so v mraku zlahka vidne žuželkam.
Obstaja več vrst bioluminescentnih lignje ki si omislijo svoj dom v globokem morju. Te glavonožci vsebujejo fotografije, ki proizvajajo svetlobo, na velikih delih njihovih teles. Tako lignji lahko oddajajo modro ali zeleno svetlobo po dolžini telesa. Druge vrste uporabljajo simbiotske bakterije za proizvodnjo svetlobe.
Lignje uporabljajo bioluminescence, da privabijo plen, ko se selijo na površje nočnih površin. Bioluminiscenca se uporablja tudi kot vrsta obrambnega mehanizma protisvetlenje. Lignje oddajajo svetlobo, da se sami prikrijejo pred plenilci, ki običajno lovijo z uporabo svetlobnih različic za zaznavanje plena. Zaradi bioluminiscence lignji ne puščajo sence na mesečini, zaradi česar jih plenilci težko zaznajo.
Medtem ko so pogoste pri drugih glavonožcih, kot so lignji, se bioluminiscenca običajno ne pojavlja v hobotnice. Bioluminiscentna hobotnica je globokomorsko bitje s orglami, ki proizvajajo svetlobo, imenovanimi fotofore na svojih pikcih. Svetloba se oddaja iz organov, ki spominjajo na sesalce. Modro-zelena svetloba služi za privabljanje plena in potencialnih prijateljev. Luč je tudi a obrambni mehanizem uporablja za zastraševanje plenilcev, ki so čas, da pobegne hobotnica.
Salps so morske živali, ki spominjajo na meduze, v resnici pa so hordati ali živali z dorzalnim živčnim akordom. Oblikovane kot sod, te drobne prosto plavajoče živali posamično plujejo v oceanu ali tvorijo kolonije, ki se raztezajo več metrov. Solnice so filtrirni podajalniki, ki se hranijo predvsem fitoplankton, kot so diatomi in dinoflagelati. V morskih ekosistemih igrajo pomembno vlogo z nadzorom cvetenja fitoplanktona. Nekatere solne vrste so bioluminescentne in uporabljajo svetlobo za komunikacijo med posamezniki, kadar so povezane v ogromnih verigah. Posamezne solnice uporabljajo tudi bioluminiscenco, da privabijo plen in potencialne prijatelje.