Живые лампочки: почему светлячки светятся
Светлячки — это семейство жуков, которые отличаются от остальных насекомых наличием специальных органов свечения, получивших название лантерны.
Биолюминесцентные создания: как светятся светлячки
Свечение образуется в результате взаимодействия двух компонентов: люциферазы и люциферина. Первое — это фермент, который катализирует реакцию, а второе — это молекула, которая при окислении в присутствии магния и аденозинтрифосфата (АТФ) (еще одной молекулы, обеспечивающей клетки энергией) образует свет. Все эти реакции происходят в тех самых лантернах, расположенных в области брюшка. Они содержат слой кристаллизованной мочевой кислоты, которая помогает отражать и усиливать свет.
При этом цвет излучаемого света у разных видов светлячков может отличаться: одни «горят» зеленым светом, другие — красный, третьи — желтым или оранжевым. Такие различия могут зависеть от условий окружающей среды и питания светлячков.
Биолюминесцентные органы у светлячков развиваются рано. Куколки — и даже яйца — уже способны излучать свет. По предположениям ученых, это может служить сигналом хищникам о том, что они не станут хорошей пищей, поскольку некоторые виды светлячков ядовиты из-за химических веществ люцибуфагинов. Их жуки синтезируют из своего рациона.
По достижении зрелости у светлячков образуются новые органы свечения, но сама система остается та же: свет исходит изнутри специальных клеток, расположенных в световых органах на нижней стороне некоторых видов светлячков.
Для чего светлячки светятся
Одна из основных функций свечения — привлечение самок для размножения. Самцы излучают регулярные вспышки света, которые самки могут видеть на большом расстоянии, благодаря чему они могут найти друг друга в кромешной темноте.
Вторая и немаловажная функция — отпугивание хищников. Хотя скорее она касается только нескольких видов светлячков, излучающих яркий зеленый и красный свет — они могут быть неприятными для глаз хищников.
В конце концов, свет может использоваться светлячками для внутренней коммуникации. Если долго понаблюдать за жучками, можно заметить, что их световые сигналы немного отличаются: самцы одних видов могут испускать призывные и поисковые сигналы, а самкам присущи только призывные. Составленные насекомыми схемы сигналов могут передавать информацию о статусе, возрасте или даже их настроении.
Однако у исследователей все равно есть несколько вопросов относительно того, что лежит в основе биолюминесценции светлячков. Они все еще пытаются понять, как у насекомых впервые развилась их способность светиться в темноте 130-140 миллионов лет назад.