Как выглядит светлячок и отчего светится: интересные факты. Светлячок насекомое Как светится светлячок

Некоторые насекомые обладают удивительной способностью свечения. Число их невелико и ограничено лишь немногими группами, такими, как коллемболы, личинки грибных комариков и представители ряда семейств отряда жесткокрылых. Сильнее всего развита способность свечения именно у жуков. Наиболее характерными в этом отношении являются светляки.

Светляков нередко выделяют в самостоятельное семейство Lampyridae. Но чаще их все же относят к мягкотелкам. Всего в мировой фауне известно около 2 тыс. видов светляков.

Эти действительно мягкотелые жуки распространены главным образом в субтропиках и тропиках. Хотя они все и называются светляками, органы свечения имеются не у каждого вида. Есть среди них немногие, которые активны днем. Естественно, в светоносных органах они не нуждаются. Те же, которые активны по ночам и обладают удивительной способностью светиться, различаются по характеру и, так сказать, режиму свечения. У одних видов такие органы развиты у обоих полов, у других – только у самок, у третьих – только у самцов.

Наши светляки, а их на территории России и сопредельных стран водится 12 видов, мало чем уступают «тропическим светильникам»: они дают довольно сильный свет.

В окраске света жуков в большинстве случаев преобладают голубые и зеленые тона. Свет, испускаемый насекомыми, захватывает длины волн от 486 до 656 миллимикрон. Эта зона невелика и весьма эффективна для глаз человека. Выделение тепла при свечении ничтожно, и, например, у пирофорусов 98% затраченной энергии превращается в световую. Для сравнения напомним, что в обычных лампочках накаливания в свечение утилизируется не более 4% расходуемой электроэнергии.

Много усилий потратили ученые, чтобы разобрать строение органов свечения и понять его механизм. Светящийся орган состоит из массы многогранных клеток с очень тонкими прозрачными стенками, внутри которых находится мелкозернистая масса. Между такими клетками в большом количестве разветвляются воздухоносные трубочки. Причина свечения заключается в окислении содержимого этих клеток кислородом, который доставляют к ним упомянутые трубочки. В состав светящихся органов входит и жировое тело. Считается, что свечение фотогенных клеток связано с окислительным процессом ферментативного характера: специальное вещество люциферин в присутствии фермента люциферазы окисляется в оксилюциферин. Процесс этот и сопровождается свечением и контролируется нервной системой.

Биологическое значение свечения недостаточно изучено. Естественно допустить, что оно служит сближению полов. Или же сигналом при обнаружении пищи, так как на трапезу часто собирается одновременно несколько особей. В большинстве случаев самка светит сильнее самца. Последние обычно меньше самок, не питаются или почти не питаются и погибают вскоре после нескольких спариваний.

Субтропические виды светляков крупнее наших и хорошо летают. Как правило, свет у них излучают жуки обоих полов. Вот как описывает это зрелище А. Брэм: «Жучки эти собираются большими группами на берегах речек, поросших кустарниками. В темную летнюю безлунную ночь они представляют восхитительное зрелище. Сверкающими искорками перелетают они с места на место, но с наступлением утра гаснут, и сами червячки становятся невидимыми, скрывшись где-нибудь в траве».

Те, кто бывал на Черноморском побережье Кавказа и не ограничивался посещением пляжей и набережных, могут вспомнить как вечерами в укромных аллеях парков и в затененных скверах периодически вспыхивая, беззвучно, словно волшебные эльфы порхают эти удивительные создания.

Взрослые особи и личинки практически всех светляков активные и прожорливые хищники: они питаются насекомыми или моллюск ми, хотя могут нападать и на дождевых червей, и на гусениц бабочек-совок. Некоторые виды развиваются под корой и в древесине гниющих деревьев. Взрослые особи часто встречаются на цветах.

Распространение

Распространен светляк обыкновенный по всей европейской части России (кроме севера), а также в Крыму, на Кавказе, в Сибири и на Дальнем Востоке. Лет 100 назад его часто можно было встретить в Москве, на территории современного Нескучного сада. Вот описание Нескучного в пору, когда сад принадлежал князю Шаховскому: «С середины моста открывался вил на ущелье, поросшее лесом, мрачное и глубокое. Столетние деревья, растущие на дне его, кажутся деревцами. Их корни омывает едва заметный поток, составляющий по другую сторону моста небольшой пруд. В саду попадаются многочисленные ужи, водятся летучие мыши, блестят по ночам светлячки». К сожалению, теперь нет никакой надежды встретиться с этим удивительным насекомым в центре Москвы. Аля этого следует отправиться в более отдаленные места.

Внешние признаки

Светляк обыкновенный имеет небольшой размер; тело у него уплощенное и покрыто мелкими волосками. Глядя на темно-бурую самку, никогда не подумаешь, что перед тобой жук. Она малоподвижна, совсем лишена крыльев и надкрыльев и напоминает личинку, от которой отличается лишь более широким грудным щитком. Голова совершенно спрятана под закругленным шейным щитком, усики нитевидные. Светящиеся органы в виде желтоватых пятен находятся на нижней стороне двух предпоследних сегментов брюшка. В темноте они испускают ярко-зеленоватый свет. Интересно, что отложенные самкой яйца первое время тоже испускают неяркое свечение, но скоро этот свет угасает.

Личинка светляка обыкновенного имеет очень маленькую голову. Последний сегмент брюшка несет втяжную кисточку, состоящую из двойного кольца хрящеватых лучей. С ее помощью личинка счищает со своего тела пристающую к нему слизь и земляные частицы. Это ей абсолютно необходимо, поскольку питается она (как, впрочем, нередко и взрослые особи) слизняками и улитками, в изобилии покрытыми слизью.

Образ жизни

Спаривание происходит на поверхности почвы или на невысоких растениях и часто продолжается 1–3 часа. Самка способна отложить до 100 яиц. Прячет она их в углубления почвы, в мох или в различный мусор.

Развитие и питание выходящих из них личинок длится несколько месяцев. На стадии личинки светляк обычно и зимует. Куколка формируется в почве весной. Спустя неделю-другую из нее выходит жук. Весь жизненный цикл светляка длится 1 – 2 года.

Светятся светляки довольно ярко. В полной темноте 5–6 насекомых испускают достаточно света, чтобы разобрать текст книги.

Роль в природе

Светляк обыкновенный – весьма характерный обитатель лесистой местности, заселяя опушки, поляны, обочины дорог, берега озер и ручьев. Здесь в сырых местах он с легкостью находит основную свою пищу – наземных моллюсков, которых в изобилии уничтожает.

Светляки - это то, что делает летние ночи особенными. Обычно они прячутся в траве и светят оттуда мистически-зеленым светом, надеясь привлечь внимание противоположного пола. И у них это получается красиво. Вам доводилось видеть мигающие деревья, будто окутанные электрической гирляндой? Как всегда - за романтикой кроется сложная химическая реакция.

Как светляки светятся

В природе предостаточно организмов, “несущих свет” - рифы, глубоководные рыбы, моллюски, медузы и т.д. И у них, и у светляков за свечение отвечает пигмент люциферин, который активируется в люциферазе с помощью молекулы аденозинтрифосфата - АТФ (универсальной единицы клеточной энергии) и, окисляясь, создает волшебное свечение. Это происходит во время отделения молекул углекислого газа, когда молекулы люциферина выходят из возбужденного состояния, высвобождая энергию света, тем самым светлячок начинает светиться в темноте.

Таинственное и холодное свечение светляков и правда ничуть не греет - ну разве что душу. В фотонах нет ни инфракрасных, ни ультрафиолетовых лучей. Но зато “на освещение” уходит около 98% затраченной энергии, в отличии от обыкновенной электрической лампы, КПД которой всего лишь 10%, и чья энергия частично расходуется на бесполезное тепло.

Почему светляки светятся

Представители женского пола подают особый сигнал, свидетельствующий о том, что они готовы к оплодотворению. Так самец понимает, куда ему лететь. А вообще, чем ярче он светится, тем больше женского внимания привлекает.

Кроме того, светятся их личинки, куколки и яйца - вот этого ученые объяснить не могут. Но можно предположить, что таким образом они передают сигнал хищникам о том, что несъедобны.

Интересным является тот факт, что из 2000 видов лишь немногие светлячки светятся, остальные преимущественно функционируют только днем.

Чему светлячки могли бы нас научить

Символизм светлячка

Но наибольшим числом традиций и глубочайшим символизмом светлячков одаривают японцы. Как и подобает в теплом и влажном климате, там они светятся с гораздо большим энтузиазмом, нежели их бледные родственники из средних широт. Потому период их спаривания представляет собой грандиозное световое шоу. В Японии даже отмечается праздник Светлячка - фестиваль Хотару.

Популяция светлячков резко упала, и это связано с загрязнением и разрушением территорий их обитания. Дело в том, что из этих мест они не мигрируют, а попросту исчезают.

Видео о том, почему светятся светлячки

Одним из самых удивительных природных явлений является способность животных издавать свет. Такой феномен имеет научное название биолюминесценция. Большая часть светящихся организмов встречается в мировом океане. На континенте также можно увидеть такое чудо природы – это насекомое светлячок. Этот жук не представляет особой ценности для человека, однако вызывает интерес благодаря своим уникальным способностям.

Светляки – некрупные насекомые. Длина их тела не превышает 25 мм. Окрас покровов разнообразный, но преобладают черные, серые и коричневые оттенки. Хитиновый покров не очень плотный, чаще всего мягкий. Голова у насекомого небольшая. На ней расположены крупные фасеточные глаза и короткие усики, которые бывают различных форм.

Светлякам свойствен половой диморфизм. Самцы имеют типичную структуру жуков и немного похожи внешне на тараканов. Самки же лишены крыльев и надкрыльев, поэтому более похожи на личинок насекомых. Личинка светлячка имеет темный окрас и светлые пятна на боках.

Особенности поведения

Светляки – теплолюбивые насекомые, поэтому большинство видов обитает в тропическом и субтропическом поясах. В умеренном поясе водятся 20 видов, 15 из которых встречаются на территории России. Все взрослые светляки ведут ночной наземный образ жизни. Личинки же могут жить как в водоемах, так и на суше.

Этих насекомых можно встретить на лугах, возле болот, а также в дебрях лиственных лесов. Светлячки хоть и не являются социальными насекомыми, однако часто образуют большие скопления. В дневное время жуки малоподвижны, они все время сидят на траве, дожидаясь заката. В ночное время насекомые просыпаются и начинают быстро летать.

Питание различных видов светляков сильно отличается. В зависимости от рациона насекомые разделяются на основные группы:

1. Вегетарианцы – питаются нектаром и пыльцой.
2. Хищники (в том числе и каннибалы) - поедают различных беспозвоночных.
3. Виды, в которых взрослые насекомые имеют атрофированный рот, поэтому не питаются, а расходуют накопленные в жировом теле питательные вещества.

Размножение и жизненный цикл

В начале лета у светляков начинается брачный период, после которого оплодотворенные самки откладывают яйца в грунт. Вскоре из этих яиц выходят голодные личинки. Независимо от вида, личинки всегда являются хищниками, питающимися моллюсками. После трапезы личинки обычно прячутся в раковинах своих жертв.

Развитие светляков происходит достаточно медленно – от полугода до нескольких лет. Окукливание происходит под корой деревьев или под глыбами камней. В стадии куколки насекомое пребывает 1–2,5 недели. Весной наружу выползает взрослый жук, и цикл начинается снова.

Свечение

Каждое светящееся насекомое имеет специальные органы – латерны, которые генерируют свет. В зависимости от вида количество, форма и размещение этих органов могут различаться. Латерны представляют собой совокупность нервных окончаний, трахей и фотогенных клеток. Под ними расположены клетки-отражатели, наполненные кристаллами мочевой кислоты.

Химические реакции в основе свечения

Для генерации света в фотогенных клетках должны присутствовать четыре вещества:

• люциферин;
• фермент люцифераза;
• кислород;
• АТФ как источник энергии.

Свет выделяется во время окисления кислородом вещества люциферин. Люцифераза только ускоряет этот процесс. Реакция проходит следующие стадии

1. Люциферин при взаимодействии с молекулой АТФ превращается в люцифериладенилат.
2. Люцифериладенилат взаимодействует с кислородом, превращается в оксилюциферин с выделением АМФ и света.

Далеко не все люди видели этих удивительных насекомых – светлячков, потому что они обитают только в некоторых регионах средней полосы России. А например, в Японии ловля светлячков в июле считается одной из традиционных королевских забав, пришедших из далекого средневековья. Из-за их необычных свойств со светлячками связано много легенд и верований. Увидев впервые серебристо-белые огоньки в бархатной темноте летней ночи, действительно поверишь в магическую принадлежность этих маленьких существ.

Внешний вид. Образ жизни

В отличие от других насекомых светлячки особо активны ночью и вечером в теплое время. Всего существует более 2000 видов светлячков в настоящее время. По размерам эти существа небольшие от 4 мм до 2 см в длину, и в дневное время вы бы не поверили, что эти невзрачные насекомые столь удивительны ночью. У светлячка голова небольшая, глазки крупные. Днем эти уникальные насекомые находятся в состоянии покоя, прячась в траве и во мху. В ночное же время они выходят на охоту. Питаются светлячки личинками других насекомых, маленькими паучками, медлительными улитками, муравьями.

Причины свечения светлячков

Вопрос о том, почему светлячки светятся, до сих пор еще не полностью изучен. Существует не одна точка зрения на этот счет. Светятся не все светлячки, у некоторых видов светятся только их самки. Зато самка в отличие от самца не умеет летать. Многие ученые считают, что «холодный свет» светлячков имеет в своей основе биохимический процесс биолюминесценции.

В теле насекомого протекает два химических процесса, в результате которых вырабатывается два вещества – люцеферин и люциферейз. Люцеферин, соединяясь с кислородом, дает этот холодноватый серебристый свет, а второе служит катализатором данной реакции. Свет этот такой силы, что при нем можно читать. В некоторых манускриптах упоминается, что собрав светлячков в сосуды, освещали жилые залы.

Вы помните русскую пословицу: светит, да не греет. Она как нельзя лучше подходит для данной ситуации. Если бы было по-другому, то светлячок, попросту бы, погиб. У этих удивительных насекомых есть специальный орган, управляющий возможностью свечения.

Как и у всех у светлячков нет органов дыхания, а только целая сложная система трубочек - трахеол, по которым и подается кислород. Вот эта система и играет свою огромную роль в умении светить при необходимости. Вопрос на то, с какой целью самка светлячка излучает этот загадочный чарующий свет, так же остается открытым.

Некоторые считают, что при помощи света светлячок защищается от хищников и ночных птиц, которые могут на них охотиться. Одни насекомые имеют челюсти или резкий запах, светлячки же защищаются при помощи света. Другие считают, что этот свет служит опознавательным знаком самочки, готовой к оплодотворению.

Есть точка зрения, что светятся и самки и самцы светлячков, и выбор партнеров для оплодотворения как раз и происходит по интенсивности мерцания самца. Дело в том, что именно самочка светлячка служит инициатором для спаривания, и вот как раз особенность мерцания и сила светового потока позволяет самцу обворожить партнершу. А пока этот вопрос полностью не изучен, мы можем попросту любоваться мерцанием маленьких огоньков в тишине июльской ночи.

Размножение

Самка откладывает на листья или на землю яйца. Вскоре из них появляются личинки черного цвета с желтыми крапинами. Они много едят и быстро растут и, кстати, тоже светятся. В начале осени, пока еще тепло, забираются под кору деревьев, где проводят всю зиму. Весной выбираются из укрытия, несколько дней откармливаются, а затем окукливаются. Через две недели появляются молодые светлячки.

Из яиц, которые отложила самка после оплодотворения, появляются крупные прожорливые личинки черного цвета с желтыми пятнами. Кстати, они тоже светятся, как и взрослые особи. К осени они прячутся в коре деревьев, где и остаются на всю зиму. А на следующую весну, проснувшись, несколько недель кормятся, затем окукливаются и через 1- 2,5 недели из них развиваются новые взрослые светлячки, способные удивлять нас своим таинственным ночным сиянием.- Читайте подробнее на FB.ru.

Биолюминесценция – одно из красивейших явлений ‎природы! Представляем подборку существ, способных светиться в темноте.

‎1. Планктон

Захватывающее дух природное явление, происходящее во многих точках земного шара, ‎наибольшего туристического внимания удостаивается на Мальдивах. Биолюминесцентный ‎фитопланктон, подхваченный набегающими волнами, подсвечивает воды океана ярко-голубым ‎сиянием. Прилив регулярно приносит к берегу россыпи огней, превращая его в пейзаж из ‎волшебной сказки.‎

‎2. Диплоподы (подвид многоножек)‎

Восемь из двадцати тысяч разновидностей многоножек обладает способностью к свечению в ‎ночное время. Зеленовато-синее сияние исходит даже от самых заурядных коричневых особей. ‎Такая особенность в данном случае не имеет функции привлечения добычи, ведь многоножки – ‎травоядные. Свечение служит отпугивающим хищников сигналом о ядовитости, ведь поры этих ‎животных могут выделять цианид.‎

‎3. Пещерные светлячки

Личинки некоторых видов комаров и мошек имеют свойство светиться, за что они и были ‎отнесены к группе светлячков. Особенно занимательны так называемые пещерные светлячки, ‎обитающие в Новой Зеландии, в волшебном месте под названием Вайтомо. Эти насекомые ‎используют сияние своих тел в двух целях: для хищников оно – сигнал о ядовитости, а для ‎потенциальных жертв – отличная приманка: привлеченная светом добыча попадает в плен ‎шелковистых нитей, висящих в сводах пещеры.‎

‎4. Улитки ‎

Когда улитка вида Clusterwink чувствует, что ее окружает опасность, она втягивает свое тело в ‎раковину и та начинает светиться изнутри ярко-зеленым светом, создавая иллюзию увеличения ‎в размере. Как правило, пораженный подобной метаморфозой противник отступает.‎

‎5. Гребневики

Эти желеобразные существа получили свое название из-за восьми гребневидных пластин на ‎своем теле, помогающих им передвигаться в воде. Некоторые виды гребневиков светятся в ‎темноте ярко-зеленым или синим, тогда как другие просто рассеивают свет во время движения ‎гребней, создавая ими блестящий радужный (однако не биолюминесцентный по своей ‎природе) эффект.‎

‎6. Светлячки

Специальный орган, расположенный внизу брюшка светлячка, светясь, сигнализирует о том, что ‎насекомое ищет себе пару. Однако помимо этого сияние намекает потенциальным хищникам о ‎небезобидной натуре этих очаровательных жучков, делающей их непригодными в пищу. Даже ‎личинки светлячков обладают способностью к узнаваемому желтому свечению.‎

‎7. Клемы или венерки ‎

Этот вид морских моллюсков, средний размер которых достигает 18 см, поражает наблюдателей ‎своим синим сиянием, однако оно возникает лишь при наличии определенных обстоятельств. ‎Первые свидетельства о необычной особенности клемов оставил еще римский государственный ‎деятель Плиний. Он отметил изменение цвета воздуха от своего дыхания после принятия ‎сырого моллюска в пищу. Недавние исследования показали, что клемов заставляет светиться ‎наличие свободных радикалов. Такое открытие может предоставить науке новые пути ‎диагностики рака на ранних стадиях.‎

‎8. Рыбы-удильщики

Спинной плавник самки удильщика располагается непосредственно над пастью. Этот орган ‎имеет форму удочки со светящимся концом, привлекающим добычу. Когда заинтересованная ‎светом жертва подплывает достаточно близко, хищник резко хватает ее и разрывает на куски ‎своими мощными челюстями.‎

‎9. Тараканы

Две светящиеся точки на спинке одного из видов таракана выполняют функцию маскировки под ‎внешность ядовитого жука-щелкуна. Это единственный известный науке организм, ‎использующий биолюминесценцию в целях защитной мимикрии. К сожалению, не исключено, ‎что это не так давно обнаруженное существо уже успело полностью исчезнуть с земного шара в ‎результате извержения вулкана в Эквадоре в 2010 году. ‎

‎10. Грибы

Во всем мире существует около 70 видов светящихся грибов, распространенных во множестве ‎различных мест. Многим видам способность к свечению помогает размножаться: привлеченные ‎сиянием жуки, садящиеся на поверхность гриба, становятся переносчиками его спор.‎

‎11. Кальмары

Многие кальмары используют так называемую контриллюминацию. Это означает, что они ‎начинают светиться в соответствии с интенсивностью освещения, исходящего сверху. Такое ‎поведение обеспечивает им защищенность от нападений хищников, которым становится трудно ‎различить жертву, «потерявшую» свою тень.‎

‎12. Кораллы

На самом деле большинство кораллов относятся не к биолюминесцентам, а к ‎биофлуоресцентам. Первое понятие выражает способность организма продуцировать свой ‎собственный свет, тогда как второе представляет собой накопление света из внешних ‎источников и отражение его с измененным оттенком. Например, некоторые кораллы, поглощая ‎синие и фиолетовые лучи, начинают светиться ярко-красным, оранжевым или зеленым.‎

‎13. Осьминоги

Своим свечением крошечные глубоководные осьминоги обязаны расположенным на их теле ‎специальным органам-фотофорам – видоизмененным присоскам. Благодаря им щупальца ‎покрываются мерцающими либо непрерывно сияющими огоньками.‎

‎14. Морские звезды

По правде говоря, существо под названием Ophiochiton ternispinus к морским звездам не ‎относится, и тем не менее этот вид весьма близок к ним. Также, как их «звездные» ‎родственники, они имеют пять конечностей, отличающихся особой тонкостью и высокой ‎гибкостью. Эти животные испускают ярко-синий цвет, помогающий им охотиться в своей темной ‎среде обитания. ‎

‎15. Актинии

Актинии наравне со своими сородичами, не склонными к биолюминесценции, большую часть ‎своей жизни проводят в свободном плавании, пока не найдут оптимальное место для ‎окончательного закрепления. Их светящиеся щупальца жалят хищников и добычу острыми ‎‎«гарпунами».‎

‎16. Светящиеся анчоусы

Еще один глубоководный обладатель органов-фотофоров – светящийся анчоус. Яркие точки ‎расположены у этой рыбы преимущественно на брюхе, однако наиболее эффектные огни она ‎носит на лбу, что создает впечатление передней фары на голове.‎

‎17. Бактерии

Насекомые часто становятся добычей одной из разновидностей бактерий, излучающей яркий ‎свет. Особи этого вида выпускают токсины, которые разрушают тело жертвы изнутри.‎

‎18. Криль

Арктические воды густо населены мелкими рачками, называемыми криль. Яркое сияние своих ‎крошечных тел эти существа используют в качестве маячков для особей своего вида. Плывя на ‎свет друг к другу и сбиваясь в стаи, они лучше переносят тяжелые условия и нападения ‎хищников.‎

‎19. Большероты

Глубоководная рыба-большерот, также называемая «угорь-пеликан», обитает на морском дне, ‎где охотится на добычу, иногда превышающую ее собственный размер. Массивный рот этого ‎жителя глубин позволяет проглотить сколь угодно большие объемы пищи. Световой орган, ‎расположенный на длинном хвосте, привлекает своим мерцанием плутающую во тьме жертву.‎

‎20. Морские черви

Редкое существо под названием Swima bombaviridis располагает не менее уникальным методом ‎самообороны. На его теле расположены восемь мешков со специальной жидкостью. В момент ‎опасности они опустошаются и излившаяся жидкость освещает пространство вокруг ярким синим ‎или зеленым сиянием, отвлекая хищника и позволяя морскому червю скрыться.‎