Почему светлячки светятся?

Пожалуй, ни одно насекомое не поднимает людям столько настроения, как светлячки – не зря их свечение считается одним из самых красивых явлений в природе. Но как им удается генерировать свет и почему с эволюционной точки зрения они светятся? Портал popsci.com разобрался в проблеме.

Светлячки содержат люциферин, особое органическое соединение. Он соединяется с кислородом и ферментом люциферазой в брюшной полости насекомого, что приводит к биохимической реакции, вызывающей свечение от желтоватого и зеленого до редких оттенков синего.

Науке известно более 2000 видов светлячков, но почему они светятся? Ответ на этот вопрос зависит от того, о каком этапе жизни жука идет речь. Например, личинки светлячков моргают, чтобы отпугнуть хищников: так они дают понять, что вкусной добычей им не стать. Этот защитный механизм является примером т.н. апосематический сигнал. Более того, светлячки (и многие другие биолюминесцентные организмы) действительно неприятны на вкус. В основном из-за люцибофагинов — токсичных стероидов, которые могут быть смертельными, например, для мелких ящериц. Поэтому методом проб и ошибок потенциальные хищники быстро учатся избегать светящейся добычи.

А вот взрослые светлячки мигают, чтобы общаться с сородичами и привлекать партнеров для размножения. Предки современных светлячков производили свет только в виде личинок, но за десятки миллионов лет эволюции взрослые особи интегрировали способность производить свет в свои сложные брачные ритуалы.

Итак, большинство светлячков Северной Америки мигают в определенной последовательности сигналов. Если они прилетят в нужное время сумерек и подадут правильный сигнал, самка может заметить это и моргнуть в ответ. После этого два насекомых сближаются друг с другом и, скорее всего, обмениваются феромонами. При условии, что оба участника супружеского общения удовлетворены, они спариваются.

Хотя система сигналов и реакций является общей у разных видов светлячков, картина свечения, которую можно наблюдать во время брачного танца, у каждого различна. Стоит помнить, что примерно четверть всех видов светлячков в мире во взрослом возрасте не умеют генерировать свет.

Однако не каждый танец светлячков невинен. Жуки рода Photuris — хищники, которые, чтобы выжить, имитируют свечение других видов светлячков. В их телах нет стероидов, отпугивающих хищников; вместо этого они обманывают самцов других видов, имитируя моргание самок Фотина и Пирактомены. Приманив «партнера», они съедают его – и поглощают светящиеся токсины добычи.

В отличие от хищного Photuris, большинство светлячков поедаются преимущественно в личиночной форме. Задача у взрослых одна – найти партнера и пару. Хотя идея добровольного поста во взрослом возрасте звучит мрачно, на самом деле взрослые светлячки не живут так долго. Большую часть своего жизненного цикла (1-2 года) они проводят в виде личинок, зарытых в почве или гниющей древесине. Там они получают питательные вещества от мягкотелых насекомых, слизней и улиток. После этого каждый светлячок проходит полную метаморфозу, отрастая ноги и крылья – после обретения партнера их жизнь длится от пяти дней до одного месяца.