Светлячки могут то появляться, то исчезать на определенной территории.
Ареал их обитания – прерия, степь и пампа.
Различные разновидности светлячков встречаются в Северной и Южной Америке, Европе (Великобритания), России, Азии (Китай, Малайзия и Индия), Новой Зеландии, Австралии.
Светлячки охотятся на улиток небольшого размера и слизней, и их следует искать в таких местах, эта добыча. Наблюдать насекомых легче с мая по июль, когда они . Заметны светлячки в вечернее время суток, в течение приблизительно двух часов после наступления темноты. Светлячков гораздо реже можно встретить в лесу, чем на открытых землях, покрытых травой, или возле изгородей. Тем не менее, насекомые не водятся возле земель, удобряемых под сельское хозяйство.
Колония светлячков в Малайзии
Большая колония светлячков водится рядом с Кампунг Куатан, небольшим поселением рядом с Куала Селангор в Малайзии, на побережье Малаккского пролива. Эти светлячки относятся к семейству Lampyridae. Колония насекомых вызвала интерес энтомологов еще в 70-е годы 20-го века.
Природный парк, ныне открытый в этом месте для широкой публики, представляет собой сочетание тропического и болотного лесов. Светлячки обитают только в мангровых лесах этого заповедника площадью 296 гектар. В течение дня они уходят в травы, растущие рядом с мангровыми деревьями. С наступлением ночи они перемещаются на мангры, стоящие по берегам реки. На деревьях они питаются соком их листьев. Самки и самцы насекомого светятся в темноте зеленоватым мерцающим светом, привлекая друг друга для спаривания.
На каждом дереве может обитать отдельный подвид светлячков, и это заметно по их мерцанию, которое отличается от свечения светлячков другого подвида частотой мерцания.
Начиная с 2000 года, количество светлячков в заповеднике значительно сократилось. Местные жители считают, что тому – строительство дамбы в верховьях реки.
Светлячки Великобритании
На Британских островах водятся светлячки семейства Lampyris noctiluca. Хотя считается, что представители этого семейства предпочитают известняковые почвы, их наблюдали в самых разных частях Великобритании.
Светлячков находят в садах, на живых изгородях, на железнодорожных насыпях. Чаще всего их можно встретить на заброшенных железных дорогах. Насекомых также наблюдают на отвесных скалах, в лесистых местностях, на пустошах, в лощинах Шотландии и Уэльса.
Светлячки встречаются также на острове Джерси, находящемся под защитой Соединенного королевства.
В целом, светлячки гораздо больше распространены в южной части Британских островов.
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:
- Вегетарианцы – питаются нектаром и пыльцой.
- Хищники (в том числе и каннибалы) - поедают различных беспозвоночных.
- 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
- Люциферин при взаимодействии с молекулой АТФ превращается в люцифериладенилат.
- Люцифериладенилат взаимодействует с кислородом, превращается в оксилюциферин с выделением АМФ и света.
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.
Тёплыми ночами в конце июня — начале июля, идя вдоль опушки леса, в траве можно заметить яркие зелёные огоньки, будто кто-то зажег маленькие зелёные светодиоды. Летние ночи коротки, наблюдать это зрелище можно в течение буквально пары часов. Но если разгрести траву и посветить фонариком на место, где горит огонёк, можно увидеть невзрачное червеобразное сегментированное насекомое, у которого конец брюшка светится зелёным. Так выглядит самка светляка обыкновенного (Lampyris noctiluca ). В народе его называют иванов червячок , ивановский червячок из-за поверья, что первый раз в году появляется в ночь на Ивана Купалу. Яркий свет способны испускать лишь самки, ожидающие самцов на земле или растительности; самцы же света практически не излучают. Самец у светляка выглядит как обыкновенный нормальный жук с твердыми надкрыльями, самка же во взрослом состоянии остаётся похожей на личинку, и вовсе не имеет крыльев. Свет используется для привлечения самца. Специальный орган, испускающий свечение, расположен на последних сегментах брюшка и устроен очень интересно: есть нижний слой клеток. содержащий большое количество кристаллов мочевины, и действующий как зеркало, отражающее свет. Сам светоносный слой пронизан трахеями (для доступа кислорода) и нервами. Свет образуется при окислении специального вещества — люциферина, с участием АТФ. У светляков это очень эффективный процесс, происходящий почти со 100% КПД, вся энергия идет в свет, практически без выделения тепла. А сейчас немного более подробно обо всем этом.
Светляк обыкновенный (Lampyris noctiluca ) является представителем семейства светляки (Lampyridae ) отряда жуков (жесткокрылых, Coleoptera). У самцов этих жуков сигарообразное тело, длиной до 15 мм, и довольно крупная голова с большими полусферическими глазами. Они хорошо летают. Самки же своим внешним видом напоминают личинок, имеют червеобразное тело длиной до 18 мм, и бескрылы. Светляков можно увидеть на лесных опушках, сырых полянах, на берегах лесных озер и ручьев.
Главными во всех смыслах слова у них являются светящиеся органы. У большинства светляков они располагаются в задней части брюшка, напоминая большой фонарик. Органы эти устроены по принципу маяка. В них есть своего рода «лампа» - группа клеток-фотоцитов, оплетенная трахеями и нервами. Каждая такая клетка наполнена «топливом», в роли которого выступает вещество люциферин. Когда светлячок дышит, воздух по трахеям поступает в светящийся орган, где под воздействием кислорода люциферин окисляется. В процессе химической реакции высвобождается энергия в виде света. Настоящий маяк всегда излучает свет в нужном направлении - в сторону моря. Светляки в этом плане тоже не отстают. Фотоциты у них окружены клетками, наполненными кристаллами мочевой кислоты. Они выполняют функцию рефлектора (зеркала-отражателя) и позволяют не расходовать ценную энергию напрасно. Впрочем, об экономии эти насекомые могли бы и не заботиться, ведь производительности их светящихся органов может позавидовать любой техник. Коэффициент полезного действия у светляков достигает фантастических 98%! Это значит, что только 2% энергии расходуется напрасно, а в творениях рук человеческих (автомобилях, электроприборах) впустую тратится от 60 до 96% энергии.
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 548 до 620 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 рН среды оказывают существенное влияние на окраску свечения. На микроскопическом уровне свечение свойственно только цитоплазме клеток, ядро при этом остается темным. 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.
Светляки — хищники, питаются насекомыми и моллюсками. Личинки светляков ведут бродячую жизнь, наподобие личинок жужелиц. Личинки питаются мелкими беспозвоночными, преимущественно наземными моллюсками, в раковинах которых часто укрываются сами.
Взрослые жуки не питаются и вскоре после спаривания и откладки яиц гибнут. Самка яйца откладывает на листья или на землю. 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.
Глядя на яркое мерцание светлячков, еще с давних времен люди задумывались, почему бы не использовать их в полезных целях. Индейцы крепили их к мокасинам для подсвечивания троп и отпугивания змей. Первые переселенцы в Южную Америку применяли этих жучков в качестве освещения для своих хижин. В некоторых поселениях эта традиция сохранилась и до сегодняшнего дня.
Светлячок насекомое – это многочисленное семейство из отряда жуков, обладающее удивительной способностью излучать свет.
Несмотря на то, что светлячки насекомые не приносят человеку практически никакой пользы, отношение к этим необычным насекомым всегда было положительным.
Наблюдая за одновременным мерцанием множества огоньков в ночном лесу, можно на некоторое время перенестись в сказку светляков.
Среда обитания
Светлячок жук обитает на территории Северной Америки, Европы и Азии. Его можно встретить в тропических и лиственных лесах, на лугах, полянах и болотах.
Внешний вид
Внешне светлячок насекомое выглядит очень скромно, даже невзрачно. Тело удлиненное и узкое, голова совсем маленькая, усики короткие. Размеры светлячка насекомого небольшие – в среднем от 1 до 2 сантиметров. Окраска тела коричневая, темно-серая или черная.
У многих разновидностей жуков ярко выражены различия между самцом и самкой. Самцы светлячков насекомых по внешнему виду напоминает тараканов, умеет летать, но не светится.
Самка внешне очень похожа на личинку или червячка, крыльев у нее нет, поэтому она ведет малоподвижный образ жизни. Зато самка умеет светиться, чем привлекает к себе представителей противоположного пола.
Почему светится
Светящийся свелорган у светлячка насекомого расположен в задней части брюшка. Он представляет собой скопление световых клеток – фотоцитов, через которые проходят множественные трахеи и нервы.
Каждая такая клетка содержит в себе вещество люциферин. Во время дыхания по трахеям в светящийся орган поступает кислород, под действием которого люциферин окисляется, выделяя энергию в виде света.
Благодаря тому, что через световые клетки проходят нервные окончания, светлячок насекомое может самостоятельно регулировать интенсивность и режим свечения. Это может быть непрерывное свечение, мигание, пульсация или вспышки. Таким образом, светящиеся в темноте жучки напоминают новогоднюю гирлянду.
Образ жизни
Светлячки – не коллективные насекомые, однако, они нередко образуют крупные скопления. Днем светлячки насекомые отдыхают, сидя на земле или на стебельках растений, а ночью начинают активную жизнь.
Различные виды светлячков отличаются по характеру питания. Безобидные растительноядные светлячки насекомые питается пыльцой и нектаром.
Хищные особи нападают на , пауков, многоножек и улиток. Есть даже виды, которые на стадии взрослой особи вообще не питаются, более того, у них нет рта .
Продолжительность жизни
Самка жука откладывает яйца на подстилку из листьев. Через некоторое время из яиц появляются черно-желтые личинки. Они отличаются отменным аппетитом, кроме того, светлячок насекомое светиться, если их потревожить.
Зимуют личинки жука в коре деревьев. Весной они выходят из укрытия, усиленно питаются, потом окукливаются. Спустя 2 - 3 недели из кокона появляются взрослые светлячки.
- Самый яркий светлячок жук обитает в американских тропиках.
- В длину он достигает 4 – 5 сантиметров, и светится у него не только брюшко, но и грудь.
- По яркости излучаемого света этот жучок в 150 раз превосходит своего европейского сородича – обыкновенного светляка.
- Светлячки использовались жителями тропических селений в качестве светильников. Их помещали в маленькие клетки и с помощью таких примитивных фонариков освещали свои жилища.
- Ежегодно в начале лета в Японии проводится Праздник светлячков. С наступлением сумерек зрители собираются в саду возле храма и наблюдают сказочно красивый полет множества светящихся жучков.
- Самым распространенным видом на территории Европы является обыкновенный светляк, которого в народе называют ивановым червячком. Такое название он получил из-за поверья, что светлячок насекомое начинает светиться в ночь на Ивана Купалу.
