Światło świetlika jest częścią jego strategii godowej. Japońskie fajerwerki/Shutterstock.com

Możesz nie być pewien, czy widziałeś to, co myślisz, że widziałeś, gdy pojawi się pierwszy. Ale patrzysz w stronę migotania światła i znowu jest – pierwszy świetlik tego wieczoru. Jeśli jesteś w dobrym środowisku świetlików, wkrótce pojawią się dziesiątki, a nawet setki owadów latających, wysyłając swoje tajemnicze sygnały.

Świetliki – alternatywnie znane jako pioruny w większości Stanów Zjednoczonych – nie są ani muchami, ani robakami. Są to chrząszcze o miękkich skrzydłach, spokrewnione z chrząszczami i innymi. Najbardziej dramatycznym aspektem ich biologii jest to, że mogą wytwarzać światło; ta zdolność w żywym organizmie, zwana bioluminescencją, jest stosunkowo rzadka.

Jestem entomologiem, który prowadzi badania i naucza ekologii i biologii owadów. Ostatnio staram się zrozumieć różnorodność i ekologia świetlików w moim rodzinnym stanie Karolina Północna. Świetliki występują w całej Ameryce Północnej, w tym w wielu miejscach na zachodzie, ale najliczniej występują i są zróżnicowane we wschodniej części kontynentu, od Florydy po południową Kanadę.

Chrząszcze bioluminescencyjne

Reakcja chemiczna w odwłoku chrząszcza nadaje mu bioluminescencję. Cathy Keifer/Shutterstock.com

Świetliki wytwarzają światło w specjalnych narządach w jamie brzusznej poprzez połączenie substancji chemicznej zwanej lucyferyną, enzymów zwanych lucyferazami, tlenu i paliwa do pracy komórkowej, ATP. Entomolodzy uważają, że kontrolują błyski, regulując ilość tlenu docierającą do ich narządów wytwarzających światło.

Świetliki prawdopodobnie początkowo wyewoluowały zdolność do zapalania się, aby odstraszyć drapieżniki, ale teraz używają tej zdolności głównie do znajdowania partnerów. Co ciekawe, nie wszystkie świetliki wytwarzają światło; istnieje kilka gatunków latających w ciągu dnia i najwyraźniej polegają na zapachach feromonów, aby się odnaleźć.

Każdy gatunek świetlika ma swój własny system sygnalizacji. U większości gatunków północnoamerykańskich samce latają na odpowiedniej wysokości, we właściwym środowisku i we właściwej porze nocy dla swojego gatunku i emitują sygnał unikalny dla swojego gatunku. Samice siedzą na ziemi lub w roślinności, wypatrując samców. Kiedy samica widzi, jak jeden daje sygnał dla swojego gatunku – i robi to dobrze – odskakuje własnym, odpowiednim dla gatunku błyskiem. Następnie obaj wzajemnie sygnalizują, gdy samiec leci do niej. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, łączą się w pary.

Dobrym przykładem jest Photinus pyralis, pospolity gatunek przydomowy, często nazywany Wielkim Wozem. Samiec leci o zmierzchu około 3 stóp nad ziemią. Mniej więcej co pięć sekund wykonuje jednosekundowy błysk, gdy leci w kształcie litery „J”. Kobieta Photinus pyralis siedzi w niskiej roślinności. Jeśli widzi faceta, którego lubi, czeka dwie sekundy, zanim w trzeciej sekundzie wykona półsekundowy błysk.

Niektóre gatunki mogą „nawoływać” przez wiele godzin w nocy, podczas gdy inne błyskają tylko przez około 20 minut tuż o zmierzchu. Komunikacja Firefly może być znacznie bardziej skomplikowana; niektóre gatunki mają wiele systemów sygnalizacyjnych, a niektóre mogą wykorzystywać swoje narządy świetlne do innych celów.

Podczas gdy większość samców świetlików robi swoje i błyska niezależnie od innych samców tego samego gatunku, są takie, które synchronizują swoje błyski, gdy w pobliżu jest wiele innych. W Ameryce Północnej dwa najbardziej znane gatunki, które to robią, to: Fotynus karoliński Appalachów, w tym w Parku Narodowym Great Smoky Mountainsi Photuris frontalis które oświetlają miejsca takie jak Park Narodowy Congaree w Południowej Karolinie.

W obu tych gatunkach naukowcy uważają, że samce synchronizują się, więc każdy ma szansę szukać samic, a samice sygnalizować samcom. Pokazy te są spektakularne, a tłum ludzi, którzy chcą je zobaczyć w najsłynniejszych miejscach, sprawiło, że konieczne było przeprowadzenie loteria o pozwolenie na ich przeglądanie. Oba gatunki występują jednak w szerokich zakresach geograficznych i być może uda się je zobaczyć w innych, mniej zatłoczonych miejscach.

Śmierdząca ochrona chemiczna

Wiele świetlików chroni się przed drapieżnikami środkami chemicznymi zwanymi lucybufaginy. Są to cząsteczki, które owady syntetyzują z innych substancji chemicznych, które spożywają w swojej diecie. Pod względem chemicznym Lucibufaginy są bardzo podobne do toksyn wydzielanych przez ropuchy na ich skórze i chociaż są toksyczne w odpowiednich dawkach, są również wyjątkowo niesmaczne.

Gody Photinus pyralis. Clyde'a Sorensona, CC BY-ND

Ptaki i inne drapieżniki szybko uczą się unikać świetlików. Widziałem, jak ropucha na moim ganku zjada świetlika i natychmiast go wypluwa; owad odszedł, lepki, ale najwyraźniej bez szwanku. Mój kolega włożył kiedyś świetlika do ust – i usta zdrętwiały mu na godzinę!

 Wiele innych owadów wizualnie naśladuje świetliki, aby czerpać korzyści z tego, że wyglądają jak coś nieprzyjemnego do jedzenia i trującego. Wydaje się, że świetliki wytwarzają również inne chemikalia obronne, z których niektóre mogą przyczyniać się do ich charakterystycznego zapachu.

Wiele Foturis świetliki nie są w stanie wytwarzać tych obronnych chemikaliów. Więc samice tych dużych, długonogich piorunów robią coś zaskakującego: po skojarzeniu zaczynają naśladować błyski samic Fotyn a następnie zjedz samce, które reagują. Te femme fatale wykorzystują lucybufagi, które zdobywają po spożyciu poważnie rozczarowanej ofiary, aby chronić siebie i swoje jaja przed drapieżnikami. Szybko przenoszą chemikalia do krwi i spontanicznie krwawią, jeśli złapie je drapieżnik.

Gdy świetliki stracą siedlisko, jest mało prawdopodobne, że wrócą. Fer Gregory/Shutterstock.com

Nie ma jak w domu

Większość świetlików to specjaliści od siedlisk, wykorzystujący lasy, łąki i bagna. Polegają na tym, że siedlisko pozostaje nienaruszone przez rok lub dłużej, do zakończenia cyklu życia. Te owady wydają większość ich życia jako larwy żeruje na dżdżownicach i innych zwierzętach żyjących w glebie lub ściółce – większość dorosłych w ogóle nie żeruje. Jeśli to siedlisko zostanie zakłócone w młodości, populacje mogą zostać wytępione.

Dodatkową słabością jest fakt, że samice wielu gatunków – jak słynne niebieskie duchy z południowych Appalachów i gdzie indziej – są bezskrzydłe i nie mogą rozproszyć się dalej, niż mogą chodzić. Jeśli populacja niebieskich duchów zostanie zniszczona przez wyrąb lub inne zakłócenia, nie nastąpi odrodzenie. Niszczenie siedlisk jest zatem jednym z największych zagrożeń dla świetlików. Inne zagrożenia obejmują zanieczyszczenie światłem ze sztucznego światła i być może zastosowania insektycydów do zwalczania komarów.

Jest jeszcze wiele do nauczenia się o świetlikach. Entomolodzy tacy jak ja zidentyfikowali około 170 gatunków w Ameryce Północnej, ale jasne jest, że występuje tu znacznie więcej gatunków. Zwróć uwagę na świetliki w Twojej okolicy; obserwuj ich wzorce błyskowe i zachowanie. Być może odkryjesz jeden z tych nowych gatunków.

O autorze

Clyde Sorenson, profesor entomologii, North Carolina State University

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

ING