Сколько живут светлячки
Так приятно смотреть, как они летают и светятся. Бывают светлячки, которые издают оранжевый или голубой свет. А навоз в их жизни играет роль только в метод приближения времени откладывания яиц. Светлячки живут на опушках леса, в кустарниках, на влажных и сухих лугах, в виноградниках, парках, на незастроенных территориях. Голова у личинок очень маленькая, преимущественно удлинённая, у личинок рода Lampyris почти квадратная.
Принцип свечения — химические реакции с участием люцеферина, люциферазы и АТФ, дополнительно свет отражается в нужном направлении благодаря правильно расположенным кристаллам мочевой кислоты. Нам до светляковых параметров ещё тянуться и тянуться! Мимо таких замечательных свойств люди пройти просто не могли, поэтому использовали безответных жучков всякими разными, подчас варварскими способами.
Освещали ими жилища в специальные клеточки сажали, позже — в банки ; использовали в качестве экзотической подсветки, прикрепляя к чему-нибудь; украшали причёски; привязывали к ногам, чтобы в темноте видеть, куда наступаешь и отпугивать змей; прикрепляли к одежде, используя в виде украшений в вечернее время. Сейчас жукам ещё хуже — если пестицидами не отравят, то интенсивным световым загрязнением размножаться не дадут. Как при ярких фонарях разглядеть в кустах ответный сигнал?
Да и самому жуку пересветить фонари проблематично. А леса всё меньше. Читайте также нашу статью Жужелицы — неутомимые помощники в нашем саду. Светляки заслуживают лучшего отношения. В интересах садоводов в период их размножения выключить все уличные светильники и надеть кепки на фонарики, работающие от солнечных батарей.
Пусть жуки спариваются. Чем больше самка отложит яиц в углубления почвы, мульчу, мох, под камни — тем лучше. Из яиц через недели появятся личинки. В отличие от своих мягкотелых голодающих отцов, детишки бронированные и очень прожорливые.
Даже ноги у них сравнительно длинные, «бегательные». В качестве предпочтительной пищи они выбирают моллюсков. То есть в борьбе со слизнями и улитками нет у садовода лучшего помощника, чем личинка светляка. Ввиду преимущественно «слизнякового» меню, для очистки себя от слизи и налипшего мусора у личинки на последнем сегменте брюшка есть специальная втяжная кисточка из двойного кольца хрящеватых лучей.
Поел, почистился и спать в опустевшую раковину. Это довольно распространённый алгоритм. Если попался слизень, а не улитка, придётся где-то прятаться на время сиесты. Вот этот момент для светляковых детишек в наших очищенных от всяческой травы огородах самый проблематичный. В лесу они спокойно могут отдохнуть в подстилке у корней деревьев и кустарников, где на них точно никто не наступит. А на очищенном участке, да ещё и на треть забетонированном или покрытом плиткой — куда деваться?
Только в верхний слой почвы, который садоводы-огородники тоже не оставляют в покое, регулярно рыхля и тяпая. Да ещё пестициды с гербицидами отравляют жизнь. До зимы личинки, которые не попались под горячую руку садоводу тяпку, лопату, опрыскиватель , будут методично есть слизней и улиток. Могут, при нехватке моллюсков, прихватить и гусениц, многоножек, дождевых червей, выползающих на поверхность.
Некоторые и каннибализмом грешат. На зиму закапываются в подстилку, верхний слой почвы, некоторые окукливаются. Но чаще переживают зиму в личиночном состоянии, весной со свежим аппетитом прореживают слизней с улитками, и уж потом окукливаются. Через недели из куколок выберутся жуки. Весьма полезные существа. Японцы своих светляков, личинки которых развиваются в воде, давно приспособили очищать рисовые поля от моллюсков.
Учёные тоже светляков со всех сторон обследуют на предмет, чем поживиться. Вот, к примеру, выделили ген, стимулирующий производство люциферазы, поместили в туберкулёзную палочку, чтоб выяснить, какими препаратами её можно уничтожить.
Исследования пошли в разы быстрее. Или с помощью люциферазы разработали методы биолюминесцентных анализов для медицины, пищевой промышленности, экологии сельского хозяйства, заметно сокращающие сроки и стоимость получения результатов. Перспективы большие, хватило бы светляков! Читайте также нашу статью Улитки и слизни — какие бывают и как с ними бороться?
Наиболее распространённый — светляк обыкновенный Lampyris noctiluca. Носит ласковое название — «Иванов червячок», так как лёт его приходится на Ивана Купалу. То есть недели две вокруг этого праздника. Сидят себе на травинках и кустиках, мерцают зелёненькими огоньками довольно ярко. А вот самцы светятся слабенько, видимо, им проще лететь на «маячки» самок.
Энергию экономят. У этих светляков двухгодичная генерация, то есть личинка будет есть слизней ещё и весь следующий сезон, переживёт ещё зиму и только на третье лето окуклится и потом превратится в жука. Несколько «повеселее» обстановка со светляками в Крыму, на Кавказе, в Приморье, на Сахалине и Курилах.
Там видов побольше, есть и летающие самки, и светят они разнообразнее — жёлтым, зелёным. В Приморье встречаются и те, у которых личинки развиваются в воде — Aquatica lateralis , «хейке-ботару» по-японски. Если участок граничит с лесом, можно попробовать заманить к себе этих полезных существ.
Многого они не требуют: дикий уголок, в котором жуки будут чувствовать себя в безопасности, минимум ночного освещения в период размножения.
И тогда в ночь на Ивана Купалу можно будет увидеть мерцающее волшебство….
Быстрый вход на сайт. Подписаться на комментарии к этой статье. Подписаться без комментирования. Подписаться на рассылку «Ботанички». Войти Активность. Календари Алфавитный рубрикатор Энциклопедия удобрений. Войти Регистрация Активность Войти Регистрация. Добро пожаловать! Восстановите свой пароль. О мире растений и загородной жизни. Главная Алфавит Календари Удобрения. Животные Светлячки — почему светятся и какую пользу приносят садоводам? Половой диморфизм значительно выражен: у самок часто отсутствуют крылья и надкрылья , что делает их похожими на личинок.
Личинки камподеовидного типа , ведут наземный или водный образ жизни. Жуки имеют редуцированный ротовой аппарат и не питаются, живя за счёт запаса питательных веществ, накопленных на личиночной стадии.
Личинки же являются хищниками, питаются моллюсками и прячутся в их раковинах. Семейство насчитывает около видов [2]. Наиболее разнообразно представлено в тропиках и субтропиках, скудно — в умеренном поясе. На территории стран бывшего СССР обитает 7 родов и около 20 видов. В России — 15 видов. Семейство включает наземных жуков, ведущих ночной образ жизни. Голова небольшая, с крупными глазами. Усики члениковые, короткие или умеренной длины, прикреплены на лбу, их форма варьирует от нитевидных до пиловидных и гребенчатых.
Верхняя губа развитая. Покровы тела жуков данного семейства мягкие или умеренно склеротизированные. Верх тела заметно уплощён, переднеспинка частично или полностью прикрывает голову. Надкрылья в пунктировке, часто со следами рёбер. Средние тазики сдвинуты, соприкасаются. Крылья с выраженной анальной ячейкой. Жуки обычно имеют редуцированный ротовой аппарат и не питаются.
Половой диморфизм часто выраженный значительный и преимущественно проявляется в редукции надкрыльев и крыльев у самок, из-за чего они внешне очень похожи на личинок. Личинки камподеовидного типа, прямые, несколько уплощённые в дорсовентральном направлении, преимущественно тёмно окрашенные [3]. Переднегрудь крупнее средне- и заднегруди. Голова большей своей частью втянута в неё. Прослеживается тенденция к образованию плоских боковых выростов на тергитах : личинки представителей родов Lampyris и Luciola бока тергитов брюшных сегментов несколько вытянуты в сторону и назад.
Голова у личинок очень маленькая, преимущественно удлинённая, у личинок рода Lampyris почти квадратная. Головные швы хорошо развитые. Верхняя губа отсутствует. Мандибулы серповидные, с внутренним сосательным каналом, сильно склеротизированные.
Сложные глаза отсутствуют [3].
По бокам головы имеются крупные светлые простые глазки. Усики трёхчлениковые. Третий членик очень маленький, располагается на плоской площадке у вершины второго членика рядом с чувствующим придатком, как у представителей семейства мягкотелок [3]. Личинки наземные или водные. Водные личинки обладают боковыми брюшными жабрами , разделёнными на 2 ветви. Личинки питаются мелкими беспозвоночными , преимущественно наземными моллюсками , в раковинах которых часто укрываются сами.
Свечение у светляков служит для коммуникации между особями [4]. У представителей данного семейства выделяют практически все сигналы, которые так или иначе связаны с половым поведением , защитные и территориальные сигналы: будь то призывные и поисковые сигналы самцов, сигналы «согласия», «отказа» и «посткопулятивные» сигналы самок, а также сигналы агрессии и даже световую мимикрию.
Однако, не каждый вид имеет весь спектр вышеперечисленных сигналов. Некоторые виды, например, Lampyris noctiluca , способны испускать только призывные сигналы, а у большинства представителей родов Photinus и Photuris различия между призывными и поисковыми сигналами у самцов отсутствуют. При этом, только у самок рода Photuris наблюдается явление световой мимикрии, при которой самки испускают сигналы характерные для видов рода Photinus. Самцы Photinus , привлечённые подобными сигналами, становятся добычей для хищных самок рода Photuris [5] [6] [7].
В световой коммуникации светляков выделяют две базовые коммуникативные системы [8] [9]. При первом типе системы особи одного пола преимущественно это нелетающие самки производят видоспецифичные коммуникативные сигналы, привлекающие особей противоположного пола, и выполняющие тем самым функцию «маяка».
Такой тип системы характерен для светляков родов Lampyris , Phengodes , Diplocadon , Dioptoma , Pyrophorus и многих других. При этом наличие собственных световых сигналов у летающих особей противоположного пола является необязательным.
При системе второго типа летающие особи одного пола преимущественно это самцы производят видоспецифичные световые сигналы, в ответ на которые особи другого пола производят видоспецифичные или полоспецифичные ответы. Подобный тип коммуникативной системы встречается у многих видов светляков, в основном у подсемейств Lampyrinae и Photurinae , обитающих на территории Северной и Южной Америки [4].
Существуют также виды с промежуточными формами коммуникативных систем. У светляка Phausis reticulata и самцы, и самки испускают долговременное свечение, а в случае опасности самки способны прекращать свечение [5]. У вида Dioptoma adamsi нелетающие самки привлекают неиспускающих световые сигналы самцов длительным свечением. Однако самцы этого вида при сексуальном возбуждении испускают вспышки зелёного света [10].
У некоторых синхронизирующихся видов из рода Pteroptix присутствуют обе коммуникативные системы, которые используются жуками при различных условиях. Синхронные вспышки больших количеств особей для сбора их в стаи, внутри которых используется обмен коммуникативными сигналами между самцами и самками [11] [12].
Сходное поведение отмечается также у видов Luciola discicollis и Luciola obsolenta [13]. Органы свечения светляков лантерны представлены одним крупным световым органом на последних абдоминальных стернитах , либо множеством мелких световых органов, которые расположены более-менее равномерно по всему телу.
Форма, расположение и количество световых органов у различных видов светляков сильно варьирует.
Например, у представителей рода Phengodes , Diplocladon , Harmatelia и ряда других тропических видов мелкие световые органы находятся на дорсальной стороне каждого из абдоминальных стернитов. У европейских, африканских, американских, азиатских и дальневосточных видов светляков обычно имеется один крупный орган свечения, расположенный на вентральной стороне двух последних абдоминальных стернитов. Личинки преобладающего большинства видов также имеют на своём теле парные или множественные мелкие органы свечения.
Выделяют шесть типов морфологического строения органов свечения [14]. Первые три типа строения светового органа характеризуются отсутствием между трахеями и фотоцитами т. Они являются специфичными для фотогенной ткани и не встречаются в других органах [15] [16] [17] [18]. В реакции свечения участвуют несколько химических соединений. Одно из них устойчиво к нагреванию и присутствует в небольшом количестве — люциферин. Другое вещество — фермент люцифераза. Также для реакции свечения необходима ещё и аденозинтрифосфорная кислота АТФ.
Люцифераза представляет собой белок, богатый сульфгидрильными группами. Свет образуется при окислении люциферина. Без люциферазы скорость реакции между люциферином и кислородом крайне низкая, катализация люциферазой значительно повышает её скорость. В качестве кофактора требуется АТФ. Свет возникает при переходе оксилюциферина из возбуждённого состояния в основное.
При этом оксилюциферин связан с молекулой фермента и в зависимости от гидрофобности микроокружения возбуждённого оксилюциферина испускаемый свет варьирует у различных видов светлячков от жёлто-зелёного при более гидрофобном микроокружении до красного при менее гидрофобном.
Дело в том, что при более полярном микроокружении часть энергии рассеивается. Люциферазы из различных светляков генерируют биолюминесценцию с максимумами от до нм. В целом энергетическая эффективность реакции очень высокая: практически вся энергия реакции трансформируется в свет без испускания тепла. Все жуки содержат один и тот же люциферин. Люциферазы, напротив, у разных видов различны. Отсюда следует, что изменение окраски свечения зависит от строения фермента.
Как показали исследования, температура и pH среды оказывают существенное влияние на окраску свечения. На микроскопическом уровне свечение свойственно только цитоплазме клеток, ядро при этом остается тёмным. Свечение испускается находящимися в цитоплазме фотогенными гранулами. При исследовании в ультрафиолетовых лучах свежих срезов фотогенных клеток эти гранулы можно обнаружить по их другому свойству — флуоресценции,— зависящему от наличия люциферина.
Квантовый выход реакции по сравнению с классическими примерами люминесценции необычайно высок, приближается к единице. Иными словами, на каждую молекулу люциферина, участвующую в реакции, испускается один квант света.
