Світляки

1 февраля, 2017

Біолюмінесценції — одне з найкрасивіших природних явищ. Зазвичай тварини, здатні випромінювати світло, зустрічаються в морських глибинах, а серед мешканців суші такими здібностями можуть похвалитися лише світляки, або, як їх в народі лагідно називають, світлячки. Ці комахи належать до ряду Твердокрилих, тобто є жуками. Своєрідність їх настільки велике, що світлячків виділяють в особливе сімейство, в якому налічується 2000 видів.

Ліс в Японії, населений тисячами світлячків.

Зовні всі вони виглядають скромно: з-за вузького витягнутого тіла з округлою головою і короткими вусиками багато світляки нагадують маленьких тарганів. У довжину ці комахи не перевищують 1-2,5 див. У тих видів, у яких різниця між статями невелика, так виглядають і самці, і самки. А от у тих видів, у яких статевий диморфізм сильно виражений, такий вигляд мають лише представники чоловічої статі. Зате самки цих світлячків неймовірно схожі з власними личинками. Анатомічні особливості зумовлюють здатність до польоту: володіють нею лише «тараканоподобные» крилаті світлячки, а червоподібні самки ведуть малорухливий сидячий спосіб життя. Пофарбовані ці комахи в коричневі, сірі, чорні тони, але звичайно ж, не це запам’ятовується в зовнішності світлячків.

Вогненний фотинус, або звичайний східний світляк (Photinus pyralis).

Головними у всіх сенсах слова у них є світні органи. У більшості світлячків вони розташовуються в задній частині черевця, нагадуючи великий ліхтарик. У деяких видів світні органи розміщуються попарно на кожному сегменті тіла, утворюючи з боків ланцюжка. Ці органи влаштовані за принципом маяка. У них є свого роду «лампа» — група клітин-фотоцитов, обплетена трахеями і нервами. Кожна така клітина наповнена «паливом», в ролі якого виступає речовина люциферин. Коли світлячок дихає, повітря з трахей надходить в світиться орган, де під впливом кисню люциферин окислюється. У процесі хімічної реакції вивільняється енергія у вигляді світла. Справжній маяк завжди випромінює світло в потрібному напрямі — у бік моря. Світляки в цьому плані теж не відстають. Фотоциты у них оточені клітинами, наповненими кристалами сечової кислоти. Вони виконують функцію рефлектора (дзеркала-відбивача) і дозволяють не витрачати цінну енергію даремно. Втім, про економію ці комахи могли б і не піклуватися, адже продуктивності їх світних органів може позаздрити будь-технік. Коефіцієнт корисної дії у світлячків досягає фантастичних 98%! Це означає, що тільки 2% енергії витрачається марно, а в творіннях рук людських (автомобілях, електроприладах) даремно витрачається від 60 до 96% енергії.

У кожного виду світло має свій відтінок: яскраво-зелений, жовтий, рідше рожевий або червонуватий.

Перемога над темрявою — не єдине достоїнство світлячків. Ці комахи ще й майстерно управляють своїми сяючими органами. Лише деякі види можуть давати рівномірний немеркнуче світло, в більшості своїй світляки здатні довільно змінювати інтенсивність світіння, то розпалюючи, то гасячи свої «ліхтарики», —недарма їх світні органи обплетені нервами. Частота мигання дозволяє світлячків безпомилково відрізняти представників свого виду від чужинців. Досконалості в цьому умінні досягли світляки, що живуть в Малайзії. Ці комахи навчилися запалювати і гасити свої «ліхтарики» синхронно. Коли в темряві джунглів дружно спалахують і гаснуть сотні вогників, здається ніби працює святкова гірлянда. У місцевих жителів це явище отримало назву «келип-келип».

Слід зазначити, що здатність до світіння спостерігається не у всіх світлячків. Вона в обов’язковому порядку притаманна нічними видами, але у світі є й денні світляки. Як правило, вони не світяться зовсім, а якщо й світяться то тільки ті види, які мешкають під густим пологом лісу або в печерах.

Світляки особливо широко поширені в північній півкулі. Тут їх можна зустріти на просторах Північної Америки і Євразії — від Західної Європи до Японії. Населяють вони листяні ліси, луки та болота. Хоча їх не можна назвати колективними комахами, світляки часто утворюють великі скупчення. Вдень ці жуки пасивно сидять на травинках, а з приходом сутінків починають активно літати. Політ у них помірно швидкий, пологий.

Фото з тривалою витримкою, зроблене в лісах Північної Кароліни (США), показує траєкторію польоту світлячків.

За характером живлення світлячків можна розділити на три групи: 1) рослиноїдні види, поїдають пилок і нектар; 2) хижаки, що харчуються безхребетними; 3) види, які на стадії імаго (доросла особина) не харчуються зовсім і навіть не мають рота. Хижі види здатні вбити таку велику здобич, як равлик або багатоніжка.

Червеобразная самка світляка фенгодеса (Phengodes sp.) напала на північноамериканську багатоніжку (Narceus americanus), у багато разів перевершує її розміром.

Але найбільш складний спосіб полювання обрали світляки фотурисы, які харчуються виключно своїми побратимами — нехищными світлячками фотинусами. Жертв вони принаджують досконало наслідуючи їх призовних світловим сигналами.

Самка фотуриса поїдає світляка.

Взагалі, функція залучення особин протилежної статі для світних органів є головною. У звичайних світлячків шлюбний років спостерігається на початку літа, недарма їх у старовину називали «ивановыми черв’яками», маючи на увазі, що з’являються вони в день Івана Купала. Після спарювання самка відкладає яйця в грунт, з яких виходять ненажерливі червоподібні личинки. На відміну від дорослих особин личинки у всіх видів світлячків здатні світитися і всі без винятку є хижаками. Ховаються вони під каменями, у щілинах кори і грунту. Розвиваються повільно: у видів середньої смуги личинки зимують, а у деяких субтропічних видів ростуть протягом декількох років. Стадія лялечки триває від 1 до 2,5 тижнів.

Личинка світлячка.

Здавалося б, світіння повинно сильно демаскувати цих комах, видаючи в темряві їх розташування, але насправді ворогів у них небагато. Пояснюється це просто: світляки виділяють неприємні на смак або отруйні речовини з групи люцибуфагинов. Ці сполуки за своїми властивостями близькі до токсинів отруйних жаб, із-за чого комахоїдні птахи і звірі уникають ловити цих жуків.

Хоча світлячки не мають практичного значення, люди завжди ставилися до них позитивно. Ймовірно, саме їх світіння послужило прообразом для чарівних казок про фей, що літають вночі з вогниками.