Когда мы слышим о светлячках, в нашем воображении представляются сказочные и волшебные насекомые с маленьким фонариком в лапках. Их световое шоу ассоциируется с теплыми летними вечерами из детства.
Предлагаем вам погрузиться в удивительный мир этих жучков и узнать не только о том, как выглядят светлячки, но и как и зачем они светятся.
Особенности и среда обитания светлячка
В ночное время суток светлячки завораживают людские взгляды. Но мало кто видел, как выглядит светлячок днем. Это насекомое относится к жесткокрылым жукам. Их разновидности насчитывают более 2000 видов.
Светлячков днем можно распознать по следующему описанию внешнего облика:
- Размеры взрослых особей могут быть от 4 мм до 3 см.
- Тело имеет продолговатую и плоскую форму.
- Окрас может быть бурым, коричневым или черным.
- На теле светлячка имеется 4 крыла, два из которых позволяют жуку летать, а два остальных выполняют функцию надкрыльев.
- Небольшая, прикрытая переднеспинкой, голова, большую часть которой занимают огромные фасеточные глаза.
- Также на лбу располагаются два усика, которые могут иметь нитевидную, гребенчатую или пиловидную форму. Каждый усик состоит из 11 члеников.
- Ротовой аппарат хорошо развит только у личинок и самок некоторых видов. У взрослых самцов он часто редуцирован, т.е. не предназначен для питания.
- Главная отличительная особенность светлячков — их брюшко. На нем расположен уникальный светящийся орган, который состоит из отражателей, наполненных мочевой кислотой, и фотогенных клеток. Процесс окисления и вызывает характерное свечение.
В дневное время суток светлячков можно перепутать с тараканами, а самки и вовсе выглядят непривлекательно.
самка светлячка
У светляков очень развит половой диморфизм, это значит, что самцы и самки выглядят абсолютно по-разному.
Самцы имеют внешние особенности, характерные для жуков и умеют летать. Самка остается похожей на своих личинок и чаще всего предпочитает передвигаться по земле, при этом у большинства видов именно самки излучают приятное свечение.
В России семейство светлячков насчитывает около 15 разных видов. В своем большинстве эти жуки предпочитают тропический и субтропический климат, поэтому самые распространенные материки, где обитают светлячки:
- Австралия и Новая Зеландия
- Африка
- Северная и Южная Америка
Насекомые также обитают, но в меньшем количестве, по всей Европе и Азии.
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.
Характер и образ жизни
Эти удивительные жучки ведут в основном ночной образ жизни. Днем они любят прятаться в траве, а с наступлением темноты начинают активно передвигаться и летать. В это же время суток жуки образуют скопления из своих сородичей, несмотря на то, что днем они стараются держаться обособленно.
Интересно и то, что личинки светлячков не сидят на месте, дожидаясь своего взросления. Они также предпочитают передвигаться ночью. При этом их путешествия не ограничиваются сушей, их часто можно встретить и под водой.
В период наступления холодов все светлячки прячутся под корой деревьев. С приходом тепла личинки окукливаются, а взрослые особи готовы к спариванию.
Самки некоторых видов светлячков часто нападают на самцов и пожирают их.
Интересно то, что для привлечения внимания самца другого вида, самка изменяет цвет своего свечения. Самца привлекает знакомый цвет, но когда он понимает, что его обманули, убежать уже не удается. Самка нападает на него и съедает.
Распространение
Светлячки широко распространены в Северной Америке, Азии и в Европе. Их можно встретить в лиственных и тропических лесах, на полянах, лугах и болотах. Это представитель многочисленного семейства из отряда жуков, который обладает поразительной способностью излучать довольно яркий свет.
Светлячок – насекомое, относящееся к семейству Светляки (Lampyridae), отряду жесткокрылых. Семейство насчитывает свыше двух тысяч видов. Особенно широко представлено в субтропиках и тропиках, довольно ограниченно — в умеренном поясе. В странах бывшего Советского Союза обитает семь родов и почти 20 видов. И в нашей стране многие знают, как выглядит светлячок. В России зарегистрировано 15 видов.
К примеру, ночные насекомые ивановские червячки, которые проводят день в опавшей листве и густой траве, а с наступлением сумерек отправляющиеся на охоту. Эти светлячки живут в лесу, где охотятся на мелких паучков, мелких насекомых и улиток. Самка не умеет летать. Она полностью окрашена в буро-коричневый цвет, только на нижней стороне брюшка три членика белые. Вот они-то и излучают яркий свет.
Светлячки, обитающие на Кавказе, светятся в полете. Искорки, пляшут в густой темноте и придают южной ночи особое очарование.
Зачем светлячки светятся
Наблюдать за чудесным мерцанием живых огоньков удивительно и интересно, но ещё интереснее знать, зачем светлячки светятся.
Свечение используется светляками для коммуникации.
Некоторые виды способны миганием вести диалог с сородичами. Но в основном их огоньки загораются для привлечения внимания особей противоположного пола.
У некоторых представителей семейства светляков светящийся орган есть только у самцов, у других только у самок, а у третьих оба пола способны к люминесценции.
Также существуют и виды светлячков, которые вовсе не способны к свечению. Личинки и яйца светляков тоже могут излучать свет, но использовать его по предназначению они не способны.
Самки большинства видов светляков не имеют крыльев и не умеют летать, поэтому, наблюдая за летающими фонариками, вы чаще всего видите самцов, призывающих самок к спариванию.
Питание
Этих насекомых можно смело отнести к хищникам. Питаются светлячки самой разнообразной животной пищей. Любят они муравьев, паучков, личинок своих собратьев, улиток и подгнившие растения.
Не все светлячки хищники. Есть среди них и такие виды, которые предпочитают пыльцу и нектар растений. Виды светлячков в фазе имаго, к примеру, и вовсе ничего не едят, у них вообще отсутствует рот. Те светлячки, которые обманным путем завлекают к себе представителей других видов и тут же поедают их выбрали самый сложный способ добычи еды.
Научное объяснение желто зеленых маячков
Свечение светляков — это сложный химический процесс.
Органы, отвечающие за мерцание, называются латерны.
Анатомически они состоят из фотогенных клеток, трахеи и нервных окончаний. Под латернами располагаются световые отражатели, которые наполнены кристалликами мочевой кислоты.
Для того, чтобы произошла химическая реакция и летающие жуки начали излучать свет, фотогенные клетки должны быть наполнены:
- кислородом
- люциферином (светоизлучающее вещество)
- люциферазой (окислительный фермент)
- аденозинтрифосфатом (АТФ)
Вся химическая реакция происходит благодаря попаданию в организм светлячка кислорода. Воздух проходит по трахеям жука и попадает в орган свечения.
Далее люциферин окисляется, при этом люцифераза ускоряет процесс, а АТФ действует в качестве источника энергии. После этой реакции брюшко светлячка начинает светиться.
Нервные окончания позволяют жукам самостоятельно управлять свечением и регулировать его яркость.
Какой свет излучают светлячки
Цвет свечения зависит от состава люциферазы и может различаться в зависимости от разновидности светляков.
Обычно свет состоит из оттенков желтого и зеленого спектра. Длина волн составляет 500-600 нм.
Светящийся жук излучает холодный свет. Обычная лампа со временем нагревается, выделяя вместе со светом и тепло. При этом КПД у источника искусственного света редко превышает 10%.
Светляки переводят до 98% затраченной энергии в излучение.
По частоте мерцания, а также по оттенку светлячок способен различать своих сородичей из одного семейства.
Самки некоторых видов умеют менять оттенок свечения, таким образом приманивая светляков из другого вида для нападения на них.
Типы световых сигналов светляков
Ученые выделяют несколько типов свечений:
| Постоянное свечение | Этим видом биолюминисценции жуки не способны управлять. Чаще всего встречается у яиц или личинок |
| Смена яркости свечения | Зависит от суточных ритмов, в зависимости от которых жук способен изменять степень яркости свечения или вовсе прекращать мерцать. |
| Пульсации | Периодичность вспышек и затухания регулируется циркадными ритмами. |
| Вспышки | Жуки мерцают и затухают спонтанно и без какой-либо временной периодичности. |
| Синхронное свечение | Некоторые разновидности светлячков способны в массовом скоплении одновременно начинать светиться и затухать. |
| Фликер | Серия коротких световых сигналов, которые чередуются друг за другом. Данный вид свечения характерен для всех видов светляков. |
Синхронное вспыхивание светлячков
Самый удивительный тип свечения встречается у жуков Lampyridae, обитающих в тропических лесах. Ночью они образуют массовые скопления и начинают синхронно зажигать и гасить свои огоньки. Зрелище действительно завораживающее и сказочное.
лес светлячков
Ученые пока не выяснили, как светлячкам удается светиться синхронно, но у них есть некие догадки на этот счет.
Существует теория, что в массовом скоплении есть главный — «вожак» всех жуков. Он выступает в качестве дирижера, а остальные светляки улавливают ритм свечения и действуют синхронно.
В таком концерте в основном участвуют только самцы. Ученые все-таки склоняются к тому, что такие действия направлены на привлечение самок.
Интересен и тот факт, если рядом с синхронным танцем светлячков включить фонарь, то насекомые сбиваются с ритма. Но после выключения источника искусственного света, их действия вновь становятся синхронными.
Такие необычные танцы светлячков были описаны ещё в 1680 году немецким естествоиспытателем Э. Кемпфером.
Сегодня стать очевидцем природного светового шоу можно посетив национальный парк Элкомонт в США.
Примеры фотографий со светлячками
Понравилась статья? Делитесь публикацией с друзьями, пишите комментарии, подписывайтесь на Twitter, Boosty и другие страницы, чтобы первыми видеть всё самое интересное!Интересные факты о светляках
- Благодаря светлячкам, учёным удалось выделить ген, который отвечает за излучение света. В дальнейшем ботаники внедрили ген в растения, которые также начали светиться.
- Самый яркий вид светлячка обитает в Америке. Он имеет светящиеся органы не только в брюшке, но и в грудной области. Свет этого жука в 150 раз ярче, чем у других сородичей.
- В древности люди нашли применение светлячкам в быту. Большое количество особей помещали в банку и получали своеобразный фонарь.
- Светлячков кушать нельзя. В кухнях некоторых стран поедание жуков дело привычное. Но светляки не пригодны для этого. Когда жук погибает, в его кровь попадает токсин, который может быть опасен для человека. Кроме того, вкус этого жука отвратительно горький. Кстати, животные это знают и не питаются этим насекомым.
- В Японии существует Праздник светлячков. В начале лета люди выходят ночью к специальным садам, и с восхищением наблюдают за скоплением светящихся жуков.
Образ жизни
Светлячки не относятся к коллективными насекомым, но несмотря на это они нередко образуют довольно крупные скопления. Многие наши читатели не представляют, как выглядят светлячки, поскольку их сложно увидеть днем: они отдыхают, сидя на стебельках растений или земле, а ночью ведут активную жизнь.
По характеру питания тоже отличаются разные виды светлячков. Растительноядные безобидные жучки питаются нектаром и пыльцой. Хищные особи нападают на пауков, муравьев, улиток и многоножек. Существуют виды, взрослые особи которых не питаются вовсе, у них даже нет рта.
Размножение и продолжительность жизни
В июне светлячки становятся активными и готовыми к размножению.
Самки, при помощи свечения, привлекают своих партнеров. После спаривания (процесс занимает 1-3 часа) самки откладывают яйца в землю. Спустя некоторое время из них появляются личинки.
личинка светлячка
Внешне личинки большинства видов светлячков напоминают червей. Многие из них имеют темный окрас и белые пятна на боковых линиях тельца. Отличить личинку светлячка от других насекомых можно по характерной особенности — свечению.
Все личинки являются очень прожорливыми хищниками. Их рацион составляют различные мелкие насекомые и пауки.
До момента окукливания личинки ведут подвижный ночной образ жизни. Они уверенно передвигаются по близлежащей территории в поисках пищи, за которой готовы даже погружаться в воду.
До момента созревания у некоторых особей уходит до двух лет. Процесс окукливания личинки светлячка длится в среднем 1.5-2 недели.
Светляки живут недолго. В среднем их продолжительность жизни составляет всего 90-120 дней.
Толика романтики или пора на свидание
Изучая светлячков, энтомологи пришли к выводу, что основной причиной, почему жучки мерцают в темноте, является их желание привлечь потенциального партнера. Каждый вид имеет свои собственные отличительные сигналы, демонстрирует различные световые узоры. Так, светлячки самки, сидя на листике, посылают определенные сигналы светлячкам самцам, которые парят в воздухе и ищут свою «спутницу».
Увидев знакомый свет, они направляются прямиком к нему. Оказавшись рядом, светлячки спариваются, а самка немедленно откладывает в землю оплодотворенные яйца, из которых в дальнейшем вылупятся личинки, плоские по форме и коричневые по цвету. Некоторые личинки светятся до самого момента превращения в жуков.
Небольшие хитрости женской половины
Привлечение потенциального партнера – далеко не единственная причина, почему светляки используют свой дар к биолюминесценции. Некоторые виды мерцающих жуков могут вырабатывать свет для кардинально противоположных целей.
Например, светлячки, относящиеся к виду Photuris способны в точности копировать сигналы светляков другого вида. Таким образом, самки обманывают доверчивых чужаков-самцов.
Когда те подлетают в надежде спариться, самки Photuris пожирают их и получают достаточное количество питательных веществ для себя и готовых вылупиться из земли личинок своего вида.
Коалы – оригинальные представители живого мира Австралии101854.811
Коммуникативные системы светлячков
Светлячки общаются при помощи своих свечений. Удивительно, но люминесцентные сигналы позволяют жукам демонстрировать весь спектр своих эмоций. Они способны выражать желание или отказ в спаривании, предупреждать сородичей об опасности и использовать свет для охоты или защиты.
Степень разнообразия коммуникативных сигналов зависит от разновидности светлячков. Например, у семейства Lampyridae выделяют два основных типа коммуникации:
- Призывной сигнал Самки привлекают особей противоположного пола своим свечением, сигнализируя о готовности к спариванию. При этом у самцов светящиеся органы могут вовсе отсутствовать.
- Диалог Чаще всего инициативу к коммуникации проявляют самцы. Они начинают издавать сигналы, призывающие самку ответить, готова ли она к спариванию. В ответ представительницы противоположного пола отвечают либо согласием, либо отказом.
Некоторые европейские разновидности светлячков владеют более совершенной системой коммуникации с помощью свечения, например, Luciola italica и Luciola mingrelica.
Luciola italica
Польза и вред светляков
Светлячок насекомое безвредное, и даже наоборот, очень полезное.
Хищные семейства активно борются с паразитами, например, с плоскими червями, а также способны уничтожать слизняков.
В науке светлячки очень ценятся. Благодаря их изучению, ученые смогли не только раскрыть загадку всех насекомых, способных к свечению, но и вывести ген, способствующий этому.
Кроме того, из светляков выделяют специальные вещества, помогающие определить, есть ли жизнь на той или иной планете.
Светлячки практически не участвуют в пищевой цепочке в качестве добычи. Их ядовитые вещества опасны для животных.
Нестандартное использование природных фонариков
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.
В современном мире вопрос, почему и каким образом светлячки обрели способность к биолюминесценции, как можно использовать их дар в научных целях, будоражит ум не одного энтомолога. Ученым в ходе длительных проб и ошибок даже удалось найти ген, который заставляет клетки этих насекомых производить люциферазу.
Когда этот ген был выделен, его пересадили в табачный лист и засеяли семенами целую плантацию. Взошедший урожай светился при наступлении темноты. Эксперименты со светлячками еще не окончены: впереди нас ждет масса новых и интересных открытий.
Некоторые представители семейства
Напомним, что насчитывается более 2000 видов светлячков, и рассмотреть их в одной статье просто невозможно. Поэтому предлагаем ознакомиться с некоторыми разновидностями светляков.
Большой светляк (обыкновенный светляк или иванов червячок, лат. Lampyris noctiluca)
Название «иванов червячок» жуки получили от праздника Ивана Купалы. Именно в это время, в начале лета, у светляков начинается брачный период и люди могут наблюдать за сказочным световым шоу.
Размеры жука варьируются от 1.1 см до 1.8 см. Самки обычно крупнее самцов и полностью отличаются от них. Внешний вид самки напоминает личинку, тогда как внешний вид самца полностью соответствует стандартному описанию светящихся жуков.
Вне зависимости от половой принадлежности, все особи данного вида светляков имеют светящийся орган. Однако самцы излучают очень слабый свет, который сложно заметить, свечение самок наоборот очень яркое.
Крылья и способность летать есть только у самцов иванова червячка, самки малоподвижны и передвигаются по земле.
Пенсильванский светляк ( лат. Photuris pennsylvanica)
Обитают жуки только в Канаде и США. Этот вид светлячков достаточно крупный, их размеры достигают 2 см.
Панцирь самцов этого вида окрашен в черный цвет. Надкрылья желтого цвета, а глаза красного. Самки имеют червеобразный внешний вид.
Эти светляки интересны способностью самки имитировать свечение представителей вида Photinus. Таким способом они привлекают внимание самцов, чтобы напасть на них и съесть.
Водяной светляк (лат. Luciola cruciata)
Интересный вид светящихся жуков, предпочитающих обитать в водоемах. Чаще всего их можно встретить на рисовых плантациях в Японии. Свое свечение особи используют не только для привлечения особей противоположного пола, но и для охоты. Питаются жуки в основном моллюсками и червями-сосальщиками.
Огненный фотинус (лат. Photinus pyralis)
Самый популярный вид светлячков, обитающих на территории Северной Америки. Эти жуки очень полезны для науки, поскольку американские ученые выделяют люциферазу именно из особей данного рода. В дальнейшем фермент используется для научных экспериментов.
Самцы фотинуса используют световую мимикрию только при взлете и летают по траектории, напоминающей зигзаг. Самки этого вида умеют имитировать сигналы других видов светлячков для охоты на самцов.
Выбор партнера
У светлячков царит матриархат – партнера выбирает самка. Определяет его она по интенсивности свечения. Чем свет ярче, чем выше частота его мерцания, тем у самца больше шансов очаровать самку. В тропических лесах во время коллективных «серенад» деревья, окутанные такими ожерельями, сияют ярче витрин в мегаполисах.
Зафиксированы случаи и брачных игр со смертельным исходом. Самка, используя световой знак, привлекает самцов другого вида. Когда ничего не подозревающие оплодотворители являются, коварная соблазнительница их съедает.
После оплодотворения из яиц, отложенных самкой, появляются личинки. Как выглядят личинки светлячка? Довольно крупные, прожорливые, окрашенные в черный цвет червячки с отчетливо видимыми желтыми пятнами. Интересно, что они светятся, как и взрослые особи. Ближе к осени они прячутся в кору деревьев, где и зимуют.
Развиваются личинки медленно: у видов, обитающих в средней полосе, личинки зимуют, а у большинства субтропических видов растут несколько недель. Стадия куколки продолжается до 2,5 недель. На следующую весну, личинки окукливаются и из них развиваются новые взрослые особи.
