Как светятся светлячки и какие сигналы они посылают
Светлячки (также известные как "lightning bugs" в США) — это не мухи и не клопы. Они относятся к мягкотелым жукам. Их самая удивительная биологическая особенность — способность производить свет, называемую биолюминесценцией.
Светящиеся жуки
Светлячки производят свет в специальных органах брюшка, комбинируя химическое вещество люциферин, ферменты люциферазы, кислород и клеточное "топливо" АТФ. Учёные полагают, что они контролируют вспышки, регулируя подачу кислорода к светопродуцирующим органам.
Изначально эта способность, вероятно, эволюционировала для отпугивания хищников, но сейчас в основном используется для поиска партнёров. Не все виды светлячков светятся: некоторые, активные днём, используют для этого феромоны.
У каждого вида — своя система сигналов. У большинства североамериканских видов самцы летают, испуская видоспецифичный сигнал, а самки, сидящие на земле или растительности, отвечают своей вспышкой. После этого начинается взаимная сигнализация, и самец спускается к самке.
Например, у обычного вида Photinus pyralis ("Большой Ковш") самец летает на закате на высоте около 0.9 метра, каждые 5 секунд делая односекундную вспышку в форме буквы "J". Самка отвечает полусекундной вспышкой через 2 секунды.
Некоторые виды синхронизируют свои вспышки в больших скоплениях. В Северной Америке так делают Photinus carolinus в Аппалачах (включая национальный парк Грейт-Смоки-Маунтинс) и Photuris frontalis (например, в национальном парке Конгари). Учёные считают, что синхронизация даёт всем самцам шанс быть замеченными.
Химическая защита
Многие светлячки защищаются от хищников с помощью химических веществ — люцибуфагинов. Эти молекулы синтезируются из компонентов их диеты. Они химически похожи на токсины, выделяемые кожей жаб: ядовиты в определённых дозах и имеют крайне неприятный вкус. Птицы и другие хищники быстро учатся избегать светлячков.
Самки многих хищных видов Photuris не могут производить эти защитные химикаты самостоятельно. После спаривания они начинают мимикрировать под вспышки самок Photinus, заманивая и поедая прилетающих самцов. Приобретённые люцибуфагины они используют для защиты себя и своих яиц, быстро перенося химикаты в кровь.
Угрозы и уязвимость
Большинство светлячков — специалисты по среде обитания (леса, луга, болота) и проводят большую часть жизни (год и более) в виде личинок в почве или подстилке, охотясь на дождевых червей. Взрослые особи многих видов не питаются.
Уязвимость усиливается тем, что самки многих видов (например, знаменитых "голубых призраков" южных Аппалачей) — бескрылые и не могут расселяться дальше, чем позволяют ноги. Уничтожение популяции из-за вырубки леса или другого нарушения среды необратимо.
Основные угрозы для светлячков:
Разрушение среды обитания
Световое загрязнение от искусственного освещения
Применение инсектицидов для борьбы с комарами
Энтомологи идентифицировали около 170 видов в Северной Америке, но очевидно, что их существует больше. Наблюдение за паттернами вспышек и поведением светлячков в своей местности может привести к открытию новых видов.