для чего светлячки мигают
Почему светятся светлячки
Как светляки светятся
Необходимый в большом количестве для создания свечения светлячка кислород вытесняется из клеточных митохондрий путем замещения его оксидом азота. У насекомых нет легких, поэтому все необходимые для существования процессы проходят в клетках, в том числе и дыхание. А нервная система регулирует режимы работы “фонарика”.
Почему светляки светятся
Представители женского пола подают особый сигнал, свидетельствующий о том, что они готовы к оплодотворению. Так самец понимает, куда ему лететь. А вообще, чем ярче он светится, тем больше женского внимания привлекает.
В Евразии наиболее распространен вид, именуемый “Ивановым червячком”. Считается, что именно в ночь на Ивана Купала эти насекомые активизируются.
Интересным является тот факт, что из 2000 видов лишь немногие светлячки светятся, остальные преимущественно функционируют только днем.
Чему светлячки могли бы нас научить
Помимо воспитания в людях чувства прекрасного, светляки могут похвастаться эффективностью преобразования своей энергией в свет. Недавно исследователи, изучая поверхность тела светляков, отметили ее чешуйчатое строение, напоминающее черепицу крыши. При помощи нанотехнологий они попытались создать подобную структуру на поверхности светодиода. И это увеличило эффективность его работы на 55%!
Символизм светлячка
Популяция светлячков резко упала, и это связано с загрязнением и разрушением территорий их обитания. Дело в том, что из этих мест они не мигрируют, а попросту исчезают.
11 крутых фактов о светлячках, которые вы не знали
Вспышки светлячков в теплую летнюю ночь напоминают многим из нас о нашем беззаботном детстве и ощущении чуда. Летними вечерами их видели, я думаю, очень многие, а кто-то, вполне возможно, даже держал в руках эти волшебные сгустки света.
И, возможно, из-за того, что мы часто их встречали в детстве, гоняясь за ними, наблюдали их на картинах, в фильмах и книгах, мы можем подумать, что знаем все об этих простых насекомых. Тем не менее, у наших ярких друзей есть темная сторона, которая включает малоизвестные истории об обмане, отравлении и даже убийствах. И раз до лета осталась пара недель — вот вам 11 классных фактов о светлячках, про которые вы могли не знать.
Светлячки — это жуки. Называете ли вы их светлячками (fireflies) или светящимися клопами (lightning bugs), эти насекомые не являются ни мухами (flies), ни настоящими клопами. Вместо этого они — жуки, как божьи коровки и жуки-носороги. Как и у других жуков, у светлячков есть пара укрепленных передних крыла, называемых надкрыльями, под которыми прячутся задние крылья. Надкрылья поднимаются при взлете, как двери на некоторых автомобилях, освобождая крылья для полета.
В мире существует более 2000 видов светлячков. Светлячки встречаются по всему миру, на всех континентах, кроме Антарктиды, и они невероятно разнообразны. Даже в одной среде обитания может жить сразу несколько их разновидностей. На самом деле, вы, смотря на их огоньки по ночам, скорее всего видите сразу несколько видов этих необычных существ.
Вспышки — это светлячий язык любви. Светлячки используют вспышки в качестве сигналов к спариванию. Вспышки, которые вы видите, как правило, идут от мужчин, ищущих женщин. Во время полета они вспыхивают определенным образом, надеясь на женский ответ. Если женщине, ожидающей в траве или кустах, нравится то, что она видит, она отвечает собственной вспышкой. Они будут участвовать в этом мерцающем «разговоре», пока самец не найдет самку. У каждого вида есть свой собственный паттерн вспышек — код, который позволяет им идентифицировать подходящих партнеров одного и того же вида.
Самые большие в мире светлячки, относящиеся к виду Lamprigera, пусть и выглядят как личинки чужого, пугаться их не стоит, они абсолютно безопасны. Встретить их можно, например, в Тайланде.
Не все светлячки вспыхивают. В то время как все светлячки светятся в своих личиночных формах, есть много видов светлячков, которые не используют свет во взрослом состоянии в качестве сигналов к спариванию. Вместо этого такие «темные» светлячки используют для общения воздушные запахи, такие как феромоны.
Светлячки проводят большую часть своей жизни в личиночной стадии. Хотя не все взрослые особи излучают свет, все светлячки имеют светящиеся личиночные стадии. Бронированные, похожие на гусениц личинки — злобные хищники, выслеживающие и употребляющие в пищу слизней, улиток и дождевых червей. Они могут провести до двух лет в таком состоянии, прежде чем превратятся во взрослых особей. А вот последние могут жить лишь пару недель, и большинство из них не ест в это время — они просто спариваются, откладывают яйца и умирают. Это означает, что светлячки, которых вы увидите в парках этим летом, являются результатом успешных спариваний 2017 года, и они будут родителями светлячков, которых вы не увидите вспыхивающими до 2021 года.
Светлячки вида Photuris заманивают ничего не подозревающих самцов других видов на смерть. Самки одного вида светлячков, Photuris, получили прозвище «роковые женщины». В отличие от большинства видов, эти светлячки питаются, будучи взрослыми. Подражая вспышкам других видов светлячков, самка заманивает к себе ничего не подозревающих самцов. Таким образом, обманутый мужчина станет основным блюдом ее обеда. Охота на самцов других видов позволяет самкам Photuris получать токсины, называемые люцибуфагинами, которые они затем откладывают в свои яйца в качестве химической защиты.
«Роковые женщины» прокрадываются на паутину, чтобы украсть добычу. Хищные представительницы вида Photuris были пойманы на краже запутавшихся в паутине светлячков — такое поведение называется клептопаразитизмом. Вопрос, как они идентифицируют свою недееспособную добычу и выходят из паучьих сетей невредимыми, остается без ответа.
Нет, это не фотошоп, а шоу светлячков в Теннесси, снятое с длинной выдержкой.
Светлячки могут быть больше, чем вы думаете. Самки вида Lamprigera могут вырастать до размера вашей ладони. Они намного крупнее своих мужских собратьев и не имеют крыльев. За их свечение по ночам отвечают два больших световых органа на животе.
Есть зимние светлячки. В то время как светлячки для многих ассоциируются с летом, есть один североамериканский вид, который активен зимой. Будучи взрослыми, эти зимние светлячки не излучают свет и прячутся в коре деревьев, поэтому они долгое время оставались незамеченными. Появляются они в сентябре, чтобы найти места для зимовки, после чего ютятся в бороздчатой коре больших деревьев зимой, где находят друг друга по сигналам феромонов в апреле и мае, спариваются, откладывают яйца и уходят до прибытия своих летних коллег.
Некоторые светлячки вспыхивают в унисон. Некоторые виды светлячков имеют уникальный способ выполнения своих брачных ритуалов: они синхронизируют свои вспышки. По-настоящему синхронные светлячки встречаются в Юго-Восточной Азии. Они собираются в огромные колонии на деревьях и мигают в унисон. Другие виды синхронизируют свои вспышки в течение нескольких секунд, появляясь в виде волн света и тьмы, которые струятся по лесу. Их можно найти на восточном побережье США от Джорджии до северной Пенсильвании. Каждый год тысячи людей совершают поездки, чтобы стать свидетелями «светового шоу» по синхронному мерцанию Photinus carolinus в Элкмонте в Национальном парке Грейт-Смоки-Маунтинс и поучаствовать в фестивале светлячков в Пенсильвании в Национальном лесу Аллегейни.
Популяциям светлячков угрожает световое загрязнение. Наружное освещение не позволяет светлячкам видеть вспышки друг друга. Таким образом, им трудно найти себе пару. Другие потенциальные угрозы включают утрату среды обитания из-за использования пестицидов и изменения климата. Так что если вы живете за городом — выключайте свет по вечерам во время сезона светлячков, и они будут радовать вас своим свечением долгие годы.
Почему светятся светлячки?
Отвечает доцент Факультета энтомологии и нематологии Флоридского университета Марк Бранхем (Marc A. Branham).
Свечение светлячков вызывается химическим процессом биолюминесценции в их теле. Свет излучается, когда внутриклеточный кислород соединяется с кальцием, молекулой аденозинтрифосфата (АТФ), служащей хранилищем энергии, и пигментом люциферином в присутствии фермента лоюциферазы. В отличие от ламп накаливания, выделяющих большое количество тепла, светлячки испускают «холодный свет». Если бы их светорождающий орган нагревался до температуры колбы лампочки, насекомое погибло бы.
Для «включения» света орган, управляющий свечением, начинает подавать кислород к другим соединениям, необходимым для генерирования света, а для «выключения» прекращает подачу. Когда кислород есть, орган свечения испускает свет, а когда кислорода нет, гаснет. Легких у насекомых нет, и кислород извне подается в организм по сложной системе постепенно сужающихся трубочек, которые называются трахеолами. Мышцы, управляющие подачей кислорода из трахеол, работают довольно медленно, и быстрое включение свечения долгое время оставалось загадкой.
Однако недавно ученые выяснили, что ключевую роль играет окись азота. Обычно весь кислород, необходимый органеллам для генерации энергии в клетках, удерживают митохондрии. Чтобы заставить митохондрии отдать часть кислорода, мозг насекомого дает команду на выработку окиси азота, которая замещает кислород в митохондриях. Вытесняемый ею кислород поступает к органам свечения и может использоваться в химических реакциях, в результате которых испускается свет. Однако окись азота быстро разлагается, поэтому кислород вскоре вновь связывается и генерация света прекращается.
Зажигаются светлячки по разным причинам. Они вырабатывают в своих телах защитные стероиды, которые делают их неприятными на вкус для хищников, а их свечение служит сигналом, предупреждающим об их несъедобности. Взрослые особи многих видов мерцают определенным образом, специфичным для каждого из них, что позволяет их половым партнерам отличать их от других. Исследования показали, что самки выбирают самцов по характеристикам их мерцания. Выяснилось, что у двух видов светлячков самки предпочитают самцов с более ярким свечением и более высокой частотой мерцания.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
А вообще известно около 2000 видов светлячков и каждый из них обладает способностью излучать фосфорецирующий свет. Чаще всего орган свечения этих жуков — фотофор — располагается на конце брюшка.
Фотофор состоит из 3-х слоев. Нижний слой, зеркальный, способен отражать свет. Верхний — представляет собой светопрозрачную кутикулу. В среднем слое находятся фотогенные клетки, вырабатывающие свет. Как видно, по своему устройству фотофор напоминает обычный фонарик. Подобный вид свечения называется биолюминисценцией, которая возникает в результате соединения внутриклеточного кислорода с кальцием, молекулой аденозинтрифосфата (АТФ) и пигментом люциферином в присутствии фермента лоюциферазы.
Свет, излучаемый светлячками — холодный. В отличие от обычной электрической лампы, где основная часть энергии переходит в бесполезное тепло, а КПД составляет 5% — 10 %, светлячки переводят в световое излучение 87% — 98% затраченной энергии. Свечение этих насекомых относится к видимой желто-зеленой части спектра, соответствующей длинам волн от 500 до 600 нм. Многие виды светлячков в состоянии по своему желанию уменьшать и увеличивать интенсивность свечения или излучать прерывистый свет. Когда нервная система жука подает сигнал о «включении» света, в фотофор начинает интенсивно поступать кислород, а для «выключения» достаточно прекратить подачу. У насекомых нет легких, а кислород передается посредством специальных трубочек — трахеол. Запас кислорода находится в митохондриях. Для быстрого выделения необходимого количества кислорода, организм светлячка вырабатывает окись азота, которая, поступая в митохондрии, вытесняет из них кислород.
Биолюминисценция для светлячков является средством межполового общения. Насекомые не только сигнализируют о своем местоположении, но и отличают своего партнера по особой частоте мерцания. Тропические и североамериканские виды светлячков иногда исполняют целые хоровые серенады для своих партнерш, одновременно вспыхивая и затухая всей стайкой. Стайка самок отвечает им такой же светомузыкой.
Откуда у светлячков исходит свет и почему это происходит
Эти крошечные светящиеся насекомые способны излучать желтый, зеленый и светло-оранжевый свет. От их мерцания возникает удивительная картина, как для взрослого, так и для ребенка. Этими сказочными насекомыми являются светлячки. Привычное свечение светлячка вызвано химической реакцией, однако до сих пор остается непонятным то, откуда именно берется их невероятный свет?
Почему светлячки светятся?
Жизненный цикл светлячков обычно длится год или два, и они, как правило, живут во влажных местах. Почти 2000 видов светлячков в мире обитают на всех континентах, кроме Антарктиды. Светлячок на самом деле вовсе не муха, а скорее жук из семейства Lampyridae, что на латыни означает «сияющий огонь». Этот «огонь», который делает светлячков такими увлекательными, на самом деле является способом общения для насекомых.
У светлячков есть особый химикат, называемый люциферин, который взаимодействует с ферментом, называемым люциферазой. В присутствии некоторых других соединений и химических элементов, таких как ионы магния и АТФ, он производит светящийся свет.
Основная причина, по которой светлячки светятся — это желание найти партнера, хотя они могут также загораться и в некоторых других ситуациях. Обычно светлячки самцы летают вокруг и вспыхивают светом, чтобы заинтересовать самок. Если самка заинтересована, они отправят краткую вспышку в ответ мужчине. Чем ярче реакция самки, тем больше у нее интереса к самцу.
Светлячки производят свет очень экологично и не расходуют никакой энергии на возникновение второстепенного тепла. Например, лампа накаливания на самом деле не экологична, так как часть энергии расходуется на производство света, но много энергии теряется в виде тепла. В биолюминесценции почти вся энергия уходит в эту химическую реакцию, чтобы произвести свет с очень небольшим количеством потерь в виде тепла. Именно поэтому светлячков невозможно увидеть на инфракрасных камерах.
Возникновение свечения светлячков
Фотоциты, или светлые клетки, в брюшной полости насекомого — это то место, где производится свечение. Свет, являющийся результатом химической реакции биолюминесценции, возникает, когда два вещества, люциферин и люцифераза, взаимодействуют друг с другом при воздействии кислорода. Светлячок регулирует приток кислорода в свой живот, тем самым контролирует возникновение и угасание свечения.
Каждый вид светлячка имеет свою уникальную вспышку, характерную для его пола и вида. К примеру, плотоядные самки рода Photuris известны энтомологам как «роковые женщины». Эти светлячки имитируют вспышки самок других видов светлячков, поэтому ничего не подозревающий ухаживающий самец летит к ней в ожидании спаривания, но оказывается быстро съеден самкой Photuris.
Светлячки, вероятно, первоначально развили способность загораться, как способ защиты от хищников, но теперь они в основном используют эту способность, чтобы найти партнеров. Интересно, что не все светлячки производят свет. Есть несколько видов этих насекомых, которые летают днем и, по-видимому, полагаются на запахи феромонов, чтобы найти себе пару.
У каждого вида светлячков есть своя сигнальная система. У большинства североамериканских видов самцы летают вокруг самок на нужной высоте, в нужной среде обитания и в нужное время ночи для своих видов. Они излучают сигнал, уникальный именно для их вида. Самки сидят на земле или в растительности, наблюдая за самцами. Когда женщине понравился мужчина, она вспыхивает в ответ со вспышкой, соответствующей ее виду насекомого. Затем оба взаимно сигнализируют светом, пока самец летит к самке. Если все идет хорошо, они начинают спариваться.