Как светятся светлячки - и какие сигналы они посылают

Как светятся светлячки - и какие сигналы они посылают
Свет светлячка является частью его стратегии спаривания. Японский фейерверк / Shutterstock.com

Возможно, вы не уверены, что видели то, что, по вашему мнению, видели, когда появляется первый. Но вы смотрите в направлении мерцания света, и вот оно снова - первая светлячка вечера. Если вы находитесь в хорошей среде обитания светлячков, вскоре там будут летать десятки или даже сотни насекомых, высвечивая свои таинственные сигналы.

Светлячки - альтернативно известные как молниеносные жуки в большинстве Соединенных Штатов - не являются ни мухами, ни жуками. Это жуки с мягким крылом, связанные с жуками-щелкунами и другими. Наиболее драматичным аспектом их биологии является то, что они могут производить свет; эта способность в живом организме, называемая биолюминесценцией, встречается относительно редко.

Я энтомолог, который занимается исследованиями и изучением экологии и биологии насекомых. Недавно я пытался понять разнообразие и экология светлячков в моем родном штате Северная Каролина. Светлячки широко распространены в Северной Америке, в том числе во многих местах на западе, но они наиболее многочисленны и разнообразны в восточной половине континента, от Флориды до южной Канады.

Биолюминесцентные жуки

Как светятся светлячки - и какие сигналы они посылают
Химическая реакция в брюшной полости жука придает ему биолюминесценцию. Кэти Кейфер / Shutterstock.com

Светляки производят свет в специальных органах в их брюшной полости, комбинируя химическое вещество под названием люциферин, ферменты, называемые люциферазой, кислород и топливо для клеточной работы, АТФ. Энтомологи считают, что контролируют вспышку, регулируя, сколько кислорода поступает в органы, производящие свет.

Светлячки, вероятно, первоначально развили способность светиться как способ отразить хищников, но теперь они в основном используют эту способность, чтобы найти партнеров. Интересно, что не все светлячки производят свет; Есть несколько видов, которые летают и, видимо, полагаются на запахи феромонов, чтобы найти друг друга.

У каждого вида светлячков есть своя сигнальная система. У большинства североамериканских видов самцы летают вокруг на нужной высоте, в нужной среде обитания и в нужное время ночи для своих видов и излучают сигнал, уникальный для их вида. Самки сидят на земле или в растительности, наблюдая за самцами. Когда женщина видит, что она делает сигнал своего вида - и делает это хорошо - она ​​вспыхивает в ответ со вспышкой, соответствующей виду. Затем оба взаимно сигнализируют, как мужчина летит к ней. Если все идет хорошо, они дружат.


Получите последние новости от InnerSelf


Хорошим примером является Photinus pyralis, общий вид заднего двора часто называют Большой Медведицы. Мужчина летит в сумерках около 3 футов от земли. Каждые пять секунд или около того он делает одну секунду вспышки, когда он летит в форме буквы "J." Photinus pyralis сидит в низкой растительности. Если она видит парня, которого она любит, она ждет две секунды, прежде чем сделать третью собственную вспышку в третью секунду.

Некоторые виды могут «звонить» в течение многих часов ночью, в то время как другие вспыхивают в течение приблизительно 20 минут или около того прямо в сумерках. Светлая коммуникация светлячка может стать намного более сложной; у некоторых видов есть несколько сигнальных систем, а некоторые могут использовать свои световые органы для других целей.

В то время как большинство светлячков мужского пола делают свое дело и вспыхивают независимо от других самцов того же вида, есть такие, которые синхронизируют свои вспышки, когда вокруг много других. В Северной Америке два самых известных вида, которые делают это Фотин каролинус Аппалачи, в том числе в национальном парке Грейт Смоки Маунтинс, А Photuris frontalis это освещает такие места, как Национальный парк Конгари в Южной Каролине.

В обоих этих видах ученые считают, что самцы синхронизируются, поэтому у всех есть возможность искать самок, а самок - мужчин. Эти показы являются захватывающими, и толпа людей, желающих увидеть их в самых известных местах, заставила провести лотерея за разрешение на их просмотр, Оба вида, однако, встречаются в широких географических пределах, и их можно было бы увидеть в других, менее перегруженных местах.

Вонючая химическая защита

Многие светлячки защищают себя от хищников химическими веществами, называемыми lucibufagins, Это молекулы, которые насекомые синтезируют из других химических веществ, которые они едят в своем рационе. Люцибуфагины по химическому составу очень похожи на токсины, выделяемые жабами на их коже, и хотя они токсичны в правильных дозах, они также крайне неприятны.

Как светятся светлячки - и какие сигналы они посылаютСпаривание Photinus pyralis. Клайд Соренсон, CC BY-ND

Птицы и другие хищники быстро учатся избегать светлячков. Я видел, как жаба на моем заднем крыльце съела светлячка и быстро выплюнула его обратно; насекомое ушло, липкое, но, видимо, не пострадало. Один мой коллега однажды положил светлячка в рот - и он замерзал на час!

Многие другие насекомые визуально имитируют светлячков, чтобы пожинать выгоду, выглядя как нечто неприятное и ядовитое. Светлячки, кажется, производят и другие защитные химические вещества, некоторые из которых могут способствовать их характерному запаху.

Много Photuris светлячки не могут производить эти защитные химикаты. Таким образом, самки этих больших длинноногих жуков делают что-то удивительное: как только они спариваются, они начинают подражать вспышкам женского пола. Photinus а затем съесть мужчин, которые отвечают. Эти роковые женщины продолжают использовать люцибуфагины, которые они приобретают, проглатывая свою сильно разочарованную добычу, чтобы защитить себя и свои яйца от хищников. Они быстро переносят химические вещества в кровь и спонтанно кровоточат, если их захватывает хищник.

Как светятся светлячки - и какие сигналы они посылают Как только светлячки потеряют карман среды обитания, вряд ли они вернутся. Фер Грегори / Shutterstock.com

Нет места лучше дома

Большинство светлячков - специалисты по среде обитания, использующие леса, луга и болота. Они полагаются на то, что среда обитания остается безмятежной в течение года или более, что требуется им для завершения своих жизненных циклов. Эти насекомые проводят Большую часть своей жизни личинки охотятся на дождевых червей и других животных в почве или опавших листьях - большинство взрослых вообще не кормятся. Если эта среда обитания нарушается в молодости, население может быть уничтожено.

Добавление к этой уязвимости является фактом, что женщины многих разновидностей - как известные синие призраки южных Аппалачей и в другом месте - бескрылые и не могут разойтись дальше, чем они могут идти, Если популяция голубых призраков будет уничтожена в результате лесозаготовок или других нарушений, восстановление не будет. Поэтому разрушение среды обитания является одной из самых больших угроз для светлячков. Другие опасности включают в себя световое загрязнение от искусственного освещения и, возможно, применение инсектицидов для борьбы с комарами.

О светлячках еще многое предстоит узнать. Энтомологи вроде меня определили о 170 или около того видов в Северной Америке, но ясно, что здесь встречается гораздо больше видов. Обратите внимание на светлячков в вашем районе; наблюдать за их вспышками и поведением. Возможно, вы обнаружите один из этих новых видов.

Об авторе

Клайд Соренсон, профессор энтомологии, Университет штата Северная Каролина

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

ИНГ

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Мифы и заблуждения о менопаузе и о том, как может помочь медицина Сасанг
Мифы и заблуждения о менопаузе и о том, как может помочь медицина Сасанг
by Гари Вагман, доктор философии, доктор юридических наук

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

ОТ РЕДАКТОРОВ

День расплаты настал для Республиканской партии
by Роберт Дженнингс, InnerSelf.com
Республиканская партия больше не является проамериканской политической партией. Это нелегитимная псевдополитическая партия, полная радикалов и реакционеров, чья заявленная цель - сорвать, дестабилизировать и ...
Почему Дональд Трамп может быть самым большим неудачником в истории
by Роберт Дженнингс, InnerSelf.com
Обновлено 2 июля 20020 г. - Вся эта пандемия коронавируса стоит целое состояние, может быть, 2, 3 или 4 состояния, неизвестного размера. Ах да, и сотни тысяч, а может и миллионов людей умрут ...
Голубые глаза против коричневых глаз: как учат расизму
by Мари Т. Рассел, Внутренний
В этом эпизоде ​​Oprah Show 1992 года отмеченная наградами активистка и пропагандист антирасизма Джейн Эллиотт преподала аудитории сложный урок о расизме, демонстрируя, насколько легко выучить предрассудки.
Изменения придут ...
by Мари Т. Рассел, Внутренний
(30 мая 2020 г.) Когда я смотрю новости о событиях в Филадельфии и других городах страны, мое сердце болит от того, что происходит. Я знаю, что это часть больших перемен, которые происходят ...
Песня может поднять сердце и душу
by Мари Т. Рассел, Внутренний
У меня есть несколько способов, с помощью которых я могу избавиться от темноты, когда обнаружу, что она закралась. Один из них - садоводство или времяпровождение на природе. Другое молчание. Еще один способ чтения. И тот, который ...