Почему светлячки мигают синхронно

Учёные десятилетиями пытались понять, почему некоторые виды светлячков демонстрируют синхронное свечение, когда большие группы насекомых производят ритмичные вспышки в унисон, иногда освещая целый лес.

Профессор Эндрю Мойзефф из Университета Коннектикута провёл первые эксперименты для выяснения цели этого явления. Его результаты, опубликованные в журнале Science, показывают, что синхронное мигание помогает самкам светлячков распознавать подходящих партнёров.

«Было много хороших наблюдений и гипотез о синхронности светлячков, — говорит Мойзеф. — Но до сих пор никто экспериментально не проверял, имеет ли синхронность какую-либо функцию».

Светлячки (которые на самом деле являются жуками) используют биолюминесценцию как инструмент спаривания. Самцы демонстрируют видоспецифичный паттерн вспышек в полёте, а самки, сидящие на листьях, отвечают одиночной вспышкой, если замечают подходящего самца.

Из примерно 2000 видов светлячков в мире около 1% синхронизируют свои вспышки на больших территориях. В текущем исследовании Мойзеф и его коллега Джонатан Копеланд из Университета Джорджии Саутерн проверяли гипотезу, что самцы синхронизируются, чтобы облегчить самкам распознавание паттерна своего вида.

Эксперимент

Учёные собрали самок синхронного вида Photinus carolinus в национальном парке Грейт-Смоки-Маунтинс и в лаборатории подвергли их воздействию групп мигающих огоньков, имитирующих самцов. Каждый огонёк воспроизводил паттерн P. carolinus, но степень синхронности вспышек варьировалась.

Результаты

Самки отвечали более чем в 80% случаев на вспышки, которые были в идеальном или почти идеальном унисоне. Когда же вспышки были несинхронными, уровень ответа падал до 10% и менее.

Выводы

Поскольку синхронные виды часто наблюдаются в высокой плотности, результаты указывают на физиологическую проблему обработки информации у самок. В условиях, когда множество самцов мигает одновременно, самке сложно выделить один паттерн из хаотичного ландшафта вспышек.

«Если самцы синхронизируются, это может сохранить чёткость сигнала в присутствии многих других самцов», — объясняет Мойзеф.

Будущие исследования будут направлены на выяснение, что движет эволюцией синхронности — физиологические ограничения или поведенческие решения.