Светляки

Биолюминесценция — одно из самых красивых природных явлений. Обычно животные, способные излучать свет, встречаются в морских глубинах, а среди обитателей суши такими способностями могут похвастаться лишь светляки, или, как их в народе ласково называют, светлячки. Насекомые эти относятся к отряду Жесткокрылых, то есть являются жуками. Своеобразие их настолько велико, что светляков выделяют в особое семейство, в котором насчитывается 2000 видов.

Лес в Японии, населенный тысячами светляков.

Внешне все они выглядят скромно: из-за узкого вытянутого тела с округлой головой и короткими усиками многие светляки напоминают маленьких тараканов. В длину эти насекомые не превышают 1-2,5 см. У тех видов, у которых разница между полами невелика, так выглядят и самцы, и самки. А вот у тех видов, у которых половой диморфизм сильно выражен, такой облик имеют лишь представители мужского пола. Зато самки этих светляков невероятно схожи с собственными личинками. Анатомические особенности предопределяют способность к полету: обладают ею только «тараканоподобные» крылатые светляки, а червеобразные самки ведут малоподвижный сидячий образ жизни. Окрашены эти насекомые в коричневые, серые, черные тона, но конечно же, не это запоминается во внешности светлячков.

Огненный фотинус, или обыкновенный восточный светляк (Photinus pyralis).

Главными во всех смыслах слова у них являются светящиеся органы. У большинства светляков они располагаются в задней части брюшка, напоминая большой фонарик. У некоторых видов светящиеся органы попарно размещаются на каждом сегменте тела, образуя по бокам цепочки. 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.

У каждого вида свет имеет свой оттенок: ярко-зеленый, желтый, реже голубоватый или красноватый.

Победа над тьмой — не единственное достоинство светлячков. Эти насекомые еще и мастерски управляют своими светящимися органами. Лишь некоторые виды могут давать равномерный немеркнущий свет, в большинстве своем светляки способны произвольно менять интенсивность свечения, то разжигая, то гася свои «фонарики», —недаром их светящиеся органы оплетены нервами. Частота мигания позволяет светлячкам безошибочно отличать представителей своего вида от чужаков. Совершенства в этом умении достигли светляки, обитающие в Малайзии. Эти насекомые научились зажигать и гасить свои «фонарики» синхронно. Когда в темноте джунглей дружно вспыхивают и гаснут сотни огоньков, кажется будто работает праздничная гирлянда.

У местных жителей это явление получило название «келип-келип».

Следует отметить, что способность к свечению наблюдается не у всех светляков. Она в обязательном порядке присуща ночным видам, но в мире есть и дневные светляки. Как правило, они не светятся вовсе, а если и светятся то только те виды, которые обитают под густым пологом леса или в пещерах.

Светляки особенно широко распространены в северном полушарии. Здесь их можно встретить на просторах Северной Америки и Евразии — от Западной Европы до Японии. Населяют они лиственные леса, луга и болота. Хотя их нельзя назвать коллективными насекомыми, светляки часто образуют большие скопления. Днем эти жуки пассивно сидят на травинках, а с приходом сумерек начинают активно летать. Полет у них умеренно быстрый, плавный.

Фото с длительной выдержкой, сделанное в лесах Северной Каролины (США), показывает траекторию полета светлячков.

По характеру питания светляков можно разделить на три группы: 1) растительноядные виды, поедающие пыльцу и нектар; 2) хищники, питающиеся беспозвоночными; 3) виды, которые на стадии имаго (взрослая особь) не питаются вовсе и даже не имеют рта. Хищные виды способны убить такую крупную добычу как улитка или многоножка.

Червеобразная самка светляка фенгодеса (Phengodes sp.) напала на североамериканскую многоножку (Narceus americanus), во много раз превосходящую ее размером.

Но наиболее сложный способ охоты избрали светляки фотурисы, которые питаются исключительно своими собратьями — нехищными светляками фотинусами. Жертв они приманивают в совершенстве подражая их призывным световым сигналам.

Самка фотуриса поедает светляка.

Вообще, функция привлечения особей противоположного пола для светящихся органов является главной. У обыкновенных светляков брачный лет наблюдается в начале лета, недаром их в старину называли «ивановыми червяками», подразумевая, что появляются они в день Ивана Купала. После спаривания самка откладывает в почву яйца, из которых выходят прожорливые червеобразные личинки. В отличие от взрослых особей личинки у всех видов светляков способны светиться и все без исключения являются хищниками. Прячутся они под камнями, в щелях коры и почвы. Развиваются медленно: у видов средней полосы личинки зимуют, а у некоторых субтропических видов растут на протяжении нескольких лет. Стадия куколки длится от 1 до 2,5 недель.

Личинка светлячка.

Казалось бы, свечение должно сильно демаскировать этих насекомых, выдавая в темноте их местоположение, но на самом деле врагов у них немного. Объясняется это просто: светляки выделяют неприятные на вкус или ядовитые вещества из группы люцибуфагинов. Эти соединения по своим свойствам близки к токсинам ядовитых жаб, из-за чего птицы и насекомоядные звери избегают ловить этих жуков.

Хотя светлячки не имеют практического значения, люди всегда относились к ним положительно. Вероятно, именно их свечение послужило прообразом для сказок о волшебных феях, летающих ночью с огоньками.

Сказочная иллюминация обыкновенных светляков (Lampyris noctiluca).