Hehkuvia hyönteisiä. Miltä tulikärpäset näyttävät ja mistä niitä kannattaa etsiä? Tieteellinen selitys kelta-vihreistä majakoista

Fireflies - elävät lyhdyt

Kauniit ja salaperäiset tulikärpäset eivät voi vain ilahduttaa silmiämme. Nämä olennot voivat tehdä vielä vakavampiakin asioita.

Kesähämärässä metsän reunassa, maantiellä tai niityllä voi hyvällä tuurilla nähdä "elävän tähden" korkeassa märässä nurmikossa. Kun tulet lähemmäksi katsomaan salaperäistä "lamppua", tulet todennäköisesti pettymään, kun löydät pehmeän, madonmuotoisen rungon varresta, jossa on nivelletty vatsan valoisa pää.

Hmmm... Näytelmä ei ole ollenkaan romanttinen. Fireflyä on ehkä parempi ihailla kaukaa. Mutta mikä on tämä olento, joka vastustamattomasti kutsuu meitä viileällä vihertävällä hehkullaan?

TULIINTOMOITTA

Tavallinen tulikärpäs - eli se kiinnittää huomiomme itseensä suurimmassa osassa Venäjän Euroopan aluetta - on lampiridae-heimon kuoriainen. Valitettavasti sen nimi on nykyään selvästi vanhentunut - suurkaupunkien lähellä olevilla esikaupunkialueilla "elävästä taskulampusta" on pitkään tullut harvinaisuus.

Vanhoina aikoina Venäjällä tämä hyönteinen tunnettiin nimellä Ivanov (tai Ivanovo) mato. Matolta näyttävä kovakuoriainen? Voisiko se olla? Voi olla. Loppujen lopuksi sankarimme on tietyssä mielessä alikehittynyt olento. Vihertävä "lamppu" on siivetön, toukkamainen naaras. Hänen suojaamattoman vatsansa päässä on erityinen valoelin, jonka avulla bug kutsuu urosta.

"Olen täällä enkä ole vielä paritellut kenenkään kanssa" - sitä hänen valomerkkinsä tarkoittaa. Se, jolle tämä "rakkauden merkki" on osoitettu, näyttää tavalliselta kovakuoriaiselta. Pää, siivet, jalat. Valaistus ei sovi hänelle - hän ei tarvitse sitä. Hänen tehtävänsä on löytää vapaa naaras ja pariutua hänen kanssaan lisääntymistä varten.

Ehkä kaukaiset esi-isämme tunsivat intuitiivisesti, että hyönteisten salaperäinen valo sisälsi rakkauden kutsun. Ei ihme, että he liittivät kovakuoriaisen nimen Ivan Kupalaan - muinaiseen pakanalliseen kesäpäivänseisauksen lomaan.

Sitä vietetään 24. kesäkuuta vanhan tyylin mukaan (7. heinäkuuta - uuden mukaan). Juuri tähän aikaan vuodesta tulikärpänen on helpoin löytää. No, jos hän istuu saniaisen lehdellä, niin hän voi kaukaa ohittaa sen erittäin upean kukan, joka kukkii upeana Kupalan yönä.

Kuten jo mainittiin, Ivanovin mato edustaa valoisten lampiridikuoriaisten perhettä, jonka lukumäärä on noin kaksi tuhatta lajia. Totta, useimmat säteilevät hyönteiset pitävät tropiikista ja subtrooppisista alueista. Voit ihailla näitä eksoottisia olentoja poistumatta Venäjältä Primoryessa Kaukasuksen Mustanmeren rannikolla.

Jos satuit kävelemään Sotšin tai Adlerin penkereitä ja kujia pitkin lämpimänä iltana, et voinut olla huomaamatta pieniä kellertäviä merkkivaloja, jotka täyttävät "Venäjän Rivieran" kesäisen hämärän. Tämän vaikuttavan valaistuksen "suunnittelija" on Luciola mingrelica -kuoriainen (Luciola mingrelica), ja sekä naaraat että urokset osallistuvat lomakeskuksen valaistussuunnitteluun.

Toisin kuin pohjoisen tulikärpäsemme välkkymätön hehku, eteläinen seksuaalinen merkinantojärjestelmä muistuttaa valon morsekoodia. Kavalierit lentävät matalalla maanpinnan yläpuolella ja lähettävät jatkuvasti hakusignaaleja säännöllisin väliajoin - valon välähdyksiä. Jos sulhanen on lähellä pensaan lehdillä istuvaa kaventunutta naista, hän vastaa hänelle ominaisella välähdyksellä. Tämän "rakkauden merkin" huomattuaan uros muuttaa äkillisesti lentokurssiaan, lähestyy naaraan ja alkaa lähettää seurustelusignaaleja - lyhyempiä ja tiheämpiä välähdyksiä.

Tulikärpäset asuvat Kaakkois-Aasian maissa ja pystyvät koordinoimaan "rakkauspuhelunsa" lähettyvillä olevien tovereiden signaalien kanssa. Tuloksena syntyy silmiinpistävä kuva: ilmassa ja puiden latvuissa tuhannet pienet elävät hehkulamput alkavat vilkkua ja sammua samanaikaisesti. Näyttää siltä, että näkymätön kapellimestari hallitsee tätä maagista kevyttä musiikkia.

Tällainen lumoava spektaakkeli on jo pitkään kerännyt monia innostuneita faneja Japanissa. Joka vuosi kesä-heinäkuussa eri kaupungeissa Nousevan auringon maassa Hotaru Matsuri- Firefly Festival.

Yleensä lämpimällä säällä, ennen valoisten bugien massalentoa, ihmiset kokoontuvat hämärässä puutarhaan jonkin buddhalaisen tai shintolaisen pyhäkön lähelle. Pääsääntöisesti "kuoriaisten festivaali" ajoitetaan samaan aikaan uudenkuun kanssa - jotta "vierainen" valo ei häiritse yleisöä elävän valon upeasta esityksestä. Monet japanilaiset pitävät siivekkäitä lyhtyjä kuolleiden esi-isiensä sieluina.

Kehys animesta "Grave of the Fireflies"

USKO ALGEBRAN HARMONIAAN...

Ei ole sanoja, tähdet hehkuvat jalkojen alla, puiden latvuissa tai lojuvat melkein pään yläpuolella lämpimässä yöilmassa. - spektaakkeli on todella maaginen. Mutta tämä tieteestä kaukana oleva määritelmä ei voi tyydyttää tiedemiestä, joka pyrkii tuntemaan minkä tahansa ympäröivän maailman ilmiön fyysisen luonteen.

Paljastaa lampiridikuoriaisen "hänen erinomaisuutensa" salaisuus - tällaisen tavoitteen asetti 1800-luvun ranskalainen fysiologi Raphael Dubois. Tämän ongelman ratkaisemiseksi hän erotti luminesenssielimet hyönteisten vatsasta ja hieroi niitä huhmareessa, muuttaen ne kirkkaaksi homogeeniseksi muruksi ja kaatoi sitten hieman kylmää vettä. "Taskulamppu" loisti laastissa vielä muutaman minuutin, minkä jälkeen se sammui.

Kun tiedemies lisäsi kiehuvaa vettä samalla tavalla valmistettuun rouheeseen, liekki sammui välittömästi. Kerran tutkija yhdisti "kylmän" ja "kuuman" laastin sisällön testausta varten. Hänen hämmästyksensä hehku palasi! Duboisin täytyi vain selittää kemian näkökulmasta tällainen odottamaton vaikutus.

Murskattuaan päänsä kovasti, fysiologi tuli siihen tulokseen: "elävä hehkulamppu" "sytytetään" kahdella eri kemikaalilla. Tiedemies nimesi ne lusiferiiniksi ja lusiferaasiksi. Tässä tapauksessa toinen aine jollakin tavalla aktivoi ensimmäisen ja saa sen hehkumaan.

"Kylmässä" laastissa hehku lakkasi, koska lusiferiini loppui, ja "kuumassa" koska lusiferaasi tuhoutui korkean lämpötilan vaikutuksesta. Kun molempien laastien sisältö yhdistettiin, lusiferiini ja lusiferaasi kohtasivat jälleen ja "hohtivat".

Lisätutkimukset vahvistivat ranskalaisen fysiologin oikeellisuuden. Lisäksi, kuten kävi ilmi, lusiferiinin ja lusiferaasin kaltaisia kemikaaleja on kaikkien eri maissa ja jopa eri mantereilla elävien tunnettujen lampiridikuoriaisten elimissä.

Selvitettyään hyönteisten hehkun ilmiön, tiedemiehet tunkeutuivat lopulta toiseen "kuuluisten henkilöiden" salaisuuteen. Miten synkroninen kevyt musiikki syntyy, josta puhuimme edellä? Tutkimalla "tulihyönteisten" valoelimiä, tutkijat havaitsivat, että hermokuidut yhdistävät ne tulikärpästen silmiin.

"Elävän hehkulampun" toiminta riippuu suoraan signaaleista, joita hyönteisen visuaalinen analysaattori vastaanottaa ja käsittelee; jälkimmäinen puolestaan antaa käskyjä valouruille. Yksi kovakuoriainen ei tietenkään voi peittää silmäyksellä suuren puun latvua tai raivaaman tilaa. Hän näkee lähellään olevien sukulaisten välähdyksiä ja toimii sopusoinnussa heidän kanssaan.

Heitä ohjaavat naapurit ja niin edelleen. Syntyy eräänlainen "tiedusteluverkosto", jossa jokainen pieni signalisti on paikallaan ja välittää valoinformaatiota ketjua pitkin tietämättä kuinka monta yksilöä järjestelmään kuuluu.

"HÄNEN HERRAN" KANSSA VIIDAKASSA

Tietenkin ihmiset arvostavat tulikärpäsiä ensisijaisesti niiden kauneuden, salaperäisyyden ja romantiikkansa vuoksi. Mutta esimerkiksi samassa Japanissa nämä hyönteiset kerättiin vanhoina aikoina erityisiin pajuastioihin. Aateliset ja varakkaat geishat käyttivät niitä tyylikkäinä yövaloina, ja köyhiä opiskelijoita auttoivat ahtautumaan yöllä "elävien lyhtyjen" avulla. Muuten, 38 kovakuoriaista antaa yhtä paljon valoa kuin keskikokoinen vahakynttilä.

Keski- ja Etelä-Amerikan alkuperäiskansat ovat pitkään käyttäneet valaisimia "tähdet jaloilla" kodin ja itsensä rituaaliseen sisustamiseen lomien aikana. Ensimmäiset eurooppalaiset uudisasukkaat Brasiliassa täyttivät katolisten ikonien lähellä olevat lamput öljyn sijaan kovakuoriaisilla. "Elävät lyhdyt" tarjosivat erityisen arvokasta palvelua Amazonin viidakon halki matkustaville.

Varmistaakseen yön liikkeen trooppisessa metsässä, joka on täynnä käärmeitä ja muita myrkyllisiä olentoja, intiaanit sitoivat tulikärpäsiä jalkoihinsa. Tämän "valaistuksen" ansiosta riski astua vahingossa vaarallisen viidakon asukkaan päälle väheni merkittävästi.

Jopa Amazonin metsä voi tuntua hyvin matkustavalta paikalta nykyaikaiselle extreme-urheilun ystävälle. Nykyään ainoa alue, jolla matkailu ottaa vasta ensimmäisiä askeleita, on avaruus. Mutta käy ilmi, että tulikärpäset pystyvät antamaan arvokkaan panoksen sen kehitykseen.

ONKO MARSISSA ELÄMÄÄ - TULIKÄRSEN KÄYTTÖÖN

Muistakaamme vielä kerran Raphael Dubois, jonka ponnistelujen kautta maailma oppi 1800-luvulla lusiferiinistä ja lusiferaasista - kahdesta kemikaalista, jotka saavat aikaan "elävän" säteilyn. Viime vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla hänen löytöään täydennettiin huomattavasti.

Kävi ilmi, että "vikapolttimon" oikeaan toimintaan tarvitaan kolmas komponentti, nimittäin adenosiinitrifosforihappo tai lyhyesti ATP. Tämä tärkein biologinen molekyyli löydettiin vuonna 1929, joten ranskalainen fysiologi ei ollut edes tietoinen osallistumisestaan kokeisiinsa.

Elokuvassa "Avatar" ei vain hyönteiset ja eläimet hehkuvat pimeässä, vaan myös kasvit

ATP on eräänlainen "kannettava akku" elävässä solussa, jonka tehtävänä on tarjota energiaa kaikkiin biokemiallisen synteesin reaktioihin. Mukaan lukien lusiferiinin ja lusiferaasin väliset vuorovaikutukset - loppujen lopuksi energiaa tarvitaan myös valon lähettämiseen. Ensinnäkin adenosiinitrifosforihapon ansiosta lusiferiini siirtyy erityiseen "energiamuotoon", ja sitten lusiferaasi käynnistää reaktion, jonka seurauksena sen "ylimääräinen" energia muunnetaan valon kvantiksi.

Happi, vetyperoksidi, typpioksidi ja kalsium osallistuvat myös lampiridikuoriaisten hehkureaktioihin. Niin vaikeaa se on "jännitteissä lampuissa"! Mutta niillä on hämmästyttävän korkea hyötysuhde. ATP:n kemiallisen energian muuntamisen seurauksena valoksi vain kaksi prosenttia energiasta menee hukkaan lämpönä, kun taas hehkulamppu hukkaa 96 prosenttia energiasta.

Kaikki tämä on hyvä, sanot, mutta mitä tekemistä avaruudella on sen kanssa? Ja tässä mitä. Mainittua happoa "voivat valmistaa" vain elävät organismit, mutta ehdottomasti kaikki - viruksista ja bakteereista ihmisiin. Lusiferiini ja lusiferaasi pystyvät hehkumaan ATP:n läsnä ollessa, jota kaikki elävät organismit syntetisoivat, ei välttämättä tulikärpänen.

Samaan aikaan nämä kaksi Duboisin löytämää ainetta, joilta on keinotekoisesti riistetty jatkuva kumppani, eivät anna "valoa". Mutta jos kaikki kolme reaktion osallistujaa kohtaavat uudelleen, hehku voi palata.

Tästä ideasta kehitettiin projekti, joka kehitettiin American Aerospace Agencyssä (NASA) viime vuosisadan 60-luvulla. Sen piti toimittaa automaattisille avaruuslaboratorioille, jotka on suunniteltu tutkimaan aurinkokunnan planeettojen pintaa, erityisillä lusiferiiniä ja lusiferaasia sisältävillä säiliöillä. Samaan aikaan ne oli puhdistettava kokonaan ATP:stä.

Otettuaan maanäytteen toiselta planeetalta, oli välttämätöntä, ilman aikaa tuhlaamatta, yhdistää pieni määrä "kosmista" maaperää maanpäällisiin hehkusubstraatteihin. Jos ainakin mikro-organismeja elää taivaankappaleen pinnalla, niin niiden ATP joutuu kosketuksiin lusiferiinin kanssa, "lataa" sen ja sitten lusiferaasi "käynnistää" hehkureaktion.

Tuloksena oleva valosignaali välitetään Maahan, ja siellä ihmiset ymmärtävät heti, että siellä on elämää! No, hehkun puuttuminen tarkoittaa valitettavasti sitä, että tämä universumin saari on todennäköisesti eloton. Ilmeisesti toistaiseksi vihertävä "elävä valo" ei ole räpäynyt meille yhdeltäkään aurinkokunnan planeetalta. Mutta tutkimus jatkuu!

Jos haluat julkaista tämän artikkelin verkkosivustollesi tai blogiisi, tämä on sallittua vain, jos sinulla on aktiivinen ja indeksoitu käänteinen linkki lähteeseen.

Kesäkuun lopun - heinäkuun alun lämpiminä öinä metsän reunaa pitkin kävellessä voit nähdä nurmikolla kirkkaan vihreitä valoja, ikään kuin joku olisi sytyttänyt pieniä vihreitä LEDejä. Kesäyöt ovat lyhyitä, voit katsella tätä spektaakkelia vain muutaman tunnin ajan. Mutta jos haravoitat ruohoa ja loistat taskulampulla valon palamispaikkaan, voit nähdä epämääräisen matomaisen segmentoituneen hyönteisen, jossa vatsan pää hohtaa vihreänä. Tältä nainen näyttää tulikärpänen (Lampyris noctiluca). Ihmiset kutsuvat häntä Ivanovin mato, Ivanovo mato koska uskotaan, että se ilmestyy ensimmäistä kertaa vuoteen Ivan Kupalan yönä. Vain naaraat, jotka odottavat uroksia maassa tai kasvillisuudessa, voivat säteillä kirkasta valoa; urokset eivät käytännössä säteile valoa. Tulikärpäsen uros näyttää tavalliselta tavalliselta kovakuoriaiselta kovakuoriaiselta, kun taas naaras on aikuisiässä samanlainen kuin toukka, eikä sillä ole lainkaan siipiä. Valoa käytetään houkuttelemaan urosta. Erityinen hehkua säteilevä elin sijaitsee vatsan viimeisissä osissa ja on erittäin mielenkiintoinen: siellä on alempi solukerros. sisältää suuren määrän ureakiteitä ja toimii peilinä, joka heijastaa valoa. Valaiseva kerros itsessään on henkitorven (hapen pääsyä varten) ja hermojen läpitunkeutunut. Valo muodostuu erityisen aineen - lusiferiinin - hapettumisesta ATP:n osallistuessa. Tulikärpäsissä tämä on erittäin tehokas prosessi, joka tapahtuu lähes 100 %:n tehokkuudella, kaikki energia menee valoon, vähällä tai ei ollenkaan lämpöä. Ja nyt vähän lisää tästä kaikesta.

tulikärpänen (Lampyris noctiluca) on tulikärpäsperheen jäsen ( Lampyridae) kovakuoriaisten luokka (coleoptera, Coleoptera). Näiden kovakuoriaisten miehillä on sikarin muotoinen runko, jopa 15 mm pitkä, ja melko suuri pää, jossa on suuret puolipallon muotoiset silmät. Lentävät hyvin. Naaraat muistuttavat ulkonäöltään toukkia, niillä on jopa 18 mm pitkä matomainen vartalo ja ne ovat siivettömiä. Tulikärpäsiä voi nähdä metsän reunoilla, kosteilla lagoilla, metsäjärvien ja purojen rannoilla.

Tärkeimmät sanan jokaisessa merkityksessä ovat niiden valovoimaiset elimet. Useimmissa tulikärpäsissä ne sijaitsevat vatsan takaosassa, muistuttaen suurta taskulamppua. Nämä elimet on järjestetty majakan periaatteen mukaan. Heillä on eräänlainen "lamppu" - ryhmä fotosyyttisoluja, jotka on punottu henkitorveilla ja hermoilla. Jokainen tällainen kenno on täytetty "polttoaineella", joka on lusiferiini. Kun tulikärpänen hengittää, ilma henkitorven kautta pääsee valoelimeen, jossa hapen vaikutuksesta lusiferiini hapettuu. Kemiallisen reaktion aikana vapautuu energiaa valon muodossa. Todellinen majakka säteilee valoa aina oikeaan suuntaan - kohti merta. Fireflies tässäkään suhteessa eivät ole kaukana jäljessä. Niiden fotosyyttejä ympäröivät solut, jotka ovat täynnä virtsahappokiteitä. Ne suorittavat heijastimen (peiliheijastimen) toiminnon ja antavat sinun olla tuhlaamatta arvokasta energiaa turhaan. Nämä hyönteiset eivät kuitenkaan välttämättä välitä taloudellisuudesta, koska kuka tahansa teknikko voi kadehtia heidän valoelintensä suorituskykyä. Tulikärpästen tehokkuus saavuttaa fantastiset 98 %! Tämä tarkoittaa, että vain 2 % energiasta menee hukkaan, ja ihmiskäsien luomissa (autot, sähkölaitteet) energiasta menee hukkaan 60-96 %.

Hehkureaktiossa on mukana useita kemiallisia yhdisteitä. Yksi niistä, lämmönkestävä ja läsnä pieni määrä - lusiferiini. Toinen aine on lusiferaasientsyymi. Adenosiinitrifosforihappoa (ATP) tarvitaan myös hehkureaktioon. Lusiferaasi on proteiini, jossa on runsaasti sulfhydryyliryhmiä.

Valo syntyy lusiferiinin hapettumisesta. Ilman lusiferaasia lusiferiinin ja hapen välinen reaktionopeus on erittäin alhainen, lusiferaasin katalysoima nostaa sen nopeutta huomattavasti. ATP:tä tarvitaan kofaktorina.

Valoa syntyy, kun oksilusiferiini siirtyy virittyneestä tilasta perustilaan. Samanaikaisesti oksilusiferiini sitoutuu entsyymimolekyyliin ja riippuen virittyneen oksilusiferiinin mikroympäristön hydrofobisuudesta säteilevä valo vaihtelee eri tulikärpäslajeissa keltaisenvihreästä (hydrofobisemman mikroympäristön kanssa) punaiseen (jossa on vähemmän hydrofobinen). Tosiasia on, että polaarisemmassa mikroympäristössä osa energiasta haihtuu. Eri tulikärpästen lusiferaasit tuottavat bioluminesenssia huipuilla 548-620 nm. Yleisesti ottaen reaktion energiatehokkuus on erittäin korkea: lähes kaikki reaktion energia muuttuu valoksi ilman lämpöä.

Kaikki kovakuoriaiset sisältävät samaa lusiferiiniä. Lusiferaasit päinvastoin ovat erilaisia eri lajeissa. Tästä seuraa, että luminesenssin värin muutos riippuu entsyymin rakenteesta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että väliaineen lämpötilalla ja pH:lla on merkittävä vaikutus hehkun väriin. Mikroskooppisella tasolla luminesenssi on ominaista vain solujen sytoplasmalle, kun taas ydin pysyy pimeänä. Luminesenssia emittoivat sytoplasmassa sijaitsevat fotogeeniset rakeet. Tutkittaessa fotogeenisten solujen tuoreita osia ultraviolettisäteissä nämä rakeet voidaan havaita niiden toisella ominaisuudella - fluoresenssilla - riippuen lusiferiinin läsnäolosta.

Reaktion kvanttisaanto on epätavallisen korkea verrattuna klassisiin esimerkkeihin luminesenssista, joka lähestyy yhtenäisyyttä. Toisin sanoen jokaista reaktioon osallistuvaa lusiferiinimolekyyliä kohden säteilee yksi valokvantti.

Fireflies ovat lihansyöjiä, jotka ruokkivat hyönteisiä ja nilviäisiä. Tulikärpäsen toukat elävät vaeltavaa elämää, kuten maakuoriaisen toukat. Toukat ruokkivat pieniä selkärangattomia, pääasiassa maanpäällisiä nilviäisiä, joiden kuoriin ne usein piiloutuvat.

Aikuiset kovakuoriaiset eivät ruoki ja kuolevat pian parittelun ja muninnan jälkeen. Naaras munii lehtiin tai maahan. Pian niistä ilmestyy mustia toukkia keltaisilla pilkuilla. Ne syövät paljon ja kasvavat nopeasti ja muuten myös hehkuvat. Alkusyksystä, kun se on vielä lämmin, he kiipeävät puiden kuoren alle, missä he viettävät koko talven. Keväällä ne ilmestyvät suojista, ruokkivat useita päiviä ja nukkuvat sitten. Kaksi viikkoa myöhemmin nuoret tulikärpäset ilmestyvät.

Tulikärpästen kirkasta välkkymistä katsottuna ihmiset ovat muinaisista ajoista lähtien miettineet, miksi ei käyttäisi niitä hyödyllisiin tarkoituksiin. Intiaanit kiinnittivät ne mokasiineihin valaisemaan polkuja ja pelottamaan käärmeitä. Ensimmäiset Etelä-Amerikan uudisasukkaat käyttivät näitä hyönteisiä mökkien valaistukseen. Joissakin siirtokunnissa tämä perinne on säilynyt tähän päivään asti.

Tulikärpäs on hyönteinen, joka kuuluu Coleoptera (tai kovakuoriaisten) lahkoon, monifaagialalahkoon, tulikärpästen (lampyridae) heimoon (lat. Lampyridae).

Fireflies ovat saaneet nimensä siitä, että niiden munat, toukat ja aikuiset pystyvät hehkumaan. Vanhin kirjallinen viittaus tulikärpäsiin on japanilaisessa runokokoelmassa 800-luvun lopulta.

Firefly - kuvaus ja valokuva. Miltä tulikärpänen näyttää?

Tulikärpäset ovat pieniä hyönteisiä, joiden koko vaihtelee 4 mm:stä 3 cm:iin. Useimmilla niistä on litistynyt pitkänomainen, karvojen peittämä runko ja kaikille kovakuoriaisille tyypillinen rakenne, jossa:

4 siipeä, joista kaksi ylempää muuttuivat elytraksi, joissa on puhjeita ja joskus kylkiluiden jälkiä;

liikkuva pää, koristeltu suurilla yhdistesilmillä, kokonaan tai osittain pronotumin peitossa;

lankamaiset, kampamaiset tai hammastetut antennit, jotka koostuvat 11 segmentistä;

purtava tyyppinen suulaite (useammin havaitaan toukissa ja naaraissa; aikuisilla miehillä se on vähentynyt).

Monien lajien urokset, jotka ovat samankaltaisia kuin tavalliset kovakuoriaiset, ovat hyvin erilaisia kuin naaraat, jotka muistuttavat enemmän toukkia tai pieniä matoja, joilla on jalkoja. Tällaisilla edustajilla on tummanruskea vartalo 3 parissa lyhyitä raajoja, yksinkertaiset suuret silmät ja ei siipiä tai elytraa ollenkaan. Tämän seurauksena he eivät voi lentää. Niiden antennit ovat pieniä, ja ne koostuvat kolmesta segmentistä, ja erottamaton pää on piilotettu kaulasuojuksen taakse. Mitä vähemmän kehittynyt naaras, sitä enemmän se hehkuu.

Fireflies eivät ole kirkkaan värisiä: ruskean edustajat ovat yleisempiä, mutta niiden kansissa voi olla myös mustan ja ruskean sävyjä. Näillä hyönteisillä on suhteellisen pehmeät ja joustavat, kohtalaisen sklerotisoituneet kehon ihoalueet. Toisin kuin muut kovakuoriaiset, tulikärpästen erytrat ovat erittäin kevyitä, joten hyönteiset luokiteltiin aiemmin pehmeiksi kovakuoriaisiksi (lat. Cantharidae), mutta sitten ne erotettiin omaksi perheeksi.

Miksi tulikärpäset hehkuvat?

Suurin osa tulikärpäsperheen edustajista tunnetaan kyvystään lähettää fosforoivaa hehkua, joka on erityisen havaittavissa pimeässä. Joissakin lajeissa vain urokset voivat hehkua, toisissa vain naaraat, toisissa molemmat (esimerkiksi italialaiset tulikärpäset). Urokset säteilevät kirkasta valoa lennon aikana. Naaraat ovat passiivisia ja yleensä hehkuvat kirkkaasti maan pinnalla. On myös tulikärpäsiä, joilla ei ole tätä kykyä ollenkaan, kun taas monissa lajeissa valo tulee jopa toukista ja munista.

Muuten, harvoilla maaeläimillä on yleensä bioluminesenssin (kemiallisen hehkun) ilmiö. Tähän tiedetään pystyvän sieni-hyttysen toukkien, jousihännät (springtails), tulikärpäset, hyppäävät hämähäkit ja kovakuoriaisten edustajat, kuten Länsi-Intian tulta kantavat napsautuskuoriaiset (pyrophorus). Mutta jos laskemme meren asukkaat, niin maapallolla on vähintään 800 valaisevaa eläinlajia.

Elimet, jotka sallivat tulikärpästen säteilevän säteitä, ovat fotogeenisia soluja (lyhdyt), jotka ovat runsaasti kietoutuneet hermoihin ja henkitorveihin (ilmaputket). Ulospäin lyhdyt näyttävät kellertäviltä täpliltä vatsan alapuolella, peitettynä läpinäkyvällä kalvolla (kutikululla). Ne voivat sijaita vatsan viimeisissä osissa tai jakautua tasaisesti hyönteisen vartalolle. Näiden solujen alla on muita, jotka ovat täynnä virtsahappokiteitä ja jotka pystyvät heijastamaan valoa. Yhdessä nämä solut toimivat vain, jos hyönteisen aivoista tulee hermoimpulssi. Happi pääsee fotogeeniseen soluun henkitorven kautta ja hapettaa reaktiota kiihdyttävän lusiferaasientsyymin avulla lusiferiinin (valoa emittoiva biologinen pigmentti) ja ATP:n (adenosiinitrifosforihappo) yhdisteen. Tämän ansiosta tulikärpänen hehkuu säteilemällä sinistä, keltaista, punaista tai vihreää valoa.

Saman lajin urokset ja naaraat lähettävät useimmiten samanvärisiä säteitä, mutta poikkeuksiakin on. Hehkun väri riippuu ympäristön lämpötilasta ja happamuudesta (pH) sekä lusiferaasin rakenteesta.

Kuoriaiset itse säätelevät hehkua, ne voivat vahvistaa tai heikentää sitä, tehdä siitä ajoittaista tai jatkuvaa. Jokaisella lajilla on oma ainutlaatuinen fosforisäteilyjärjestelmänsä. Tarkoituksen mukaan tulikärpästen hehku voi olla sykkivää, välkkyvää, vakaata, häipyvää, kirkasta tai himmeää. Kunkin lajin naaras reagoi vain miehen signaaleihin tietyllä valon taajuudella ja voimakkuudella, toisin sanoen hänen järjestelmällään. Erityisellä valopäästörytmillä kovakuoriaiset eivät vain houkuttele kumppaneita, vaan myös pelottavat saalistajia ja vartioivat alueidensa rajoja. Erottaa:

etsi ja kutsusignaalit miehillä;
suostumuksen, kieltäytymisen ja parittelun jälkeiset signaalit naisilla;
aggression, protestin ja jopa kevyen matkimisen merkkejä.

Mielenkiintoista on, että tulikärpäset käyttävät noin 98 % energiastaan säteilemään valoa, kun taas tavallinen sähkölamppu (hehkulamppu) muuntaa vain 4 % energiasta valoksi, loput energiasta haihtuu lämpönä.

Päivittäiset tulikärpäset eivät usein tarvitse kykyä lähettää valoa, koska heillä ei ole sitä. Mutta ne vuorokauden edustajat, jotka asuvat luolissa tai metsän pimeissä kulmissa, kytkevät myös "taskulamppunsa". Myös kaikentyyppisten tulikärpästen munat säteilevät aluksi valoa, mutta se haalistuu pian. Päivällä tulikärpäsen valo näkyy, kun peität hyönteisen kahdella kämmenellä tai siirrät sen pimeään paikkaan.

Muuten, tulikärpäset antavat signaaleja myös lentosuunnan avulla. Esimerkiksi yhden lajin edustajat lentävät suorassa linjassa, toisen lajin edustajat katkoviivalla.

Tulikärpästen valosignaalit

V. F. Bak jakoi kaikki tulikärpästen valosignaalit neljään tyyppiin:

jatkuva hehku

Näin hehkuvat Phengodes-sukuun kuuluvat aikuiset kovakuoriaiset ja poikkeuksetta kaikkien tulikärpästen munat. Ulkoinen lämpötila tai valaistus eivät vaikuta tämän hallitsemattoman hehkun säteiden kirkkauteen.

ajoittaista hehkua

Ympäristötekijöistä ja hyönteisen sisäisestä tilasta riippuen se voi olla heikkoa tai voimakasta valoa. Se voi haihtua hetkeksi. Näin useimmat toukat loistavat.

Ripple

Tämän tyyppinen luminesenssi, jossa säteilyn ja valon puuttumisen jaksot toistuvat tietyin väliajoin, on ominaista trooppisille suvuille Luciola ja Pteroptix.

välähtää

Tämän tyyppisessä hehkussa välähdysvälien ja niiden puuttumisen välillä ei ole aikariippuvuutta. Tämäntyyppinen signaali on tyypillinen useimmille tulikärpäsille, erityisesti lauhkeilla leveysasteilla. Tietyssä ilmastossa hyönteisten kyky lähettää valoa riippuu suuresti ympäristötekijöistä.

HA. Lloyd tunnisti myös viidennen hehkutyypin:

välkkyä

Tämäntyyppinen valosignaali on sarja lyhyitä välähdyksiä (taajuus 5 - 30 Hz), jotka näkyvät välittömästi toistensa jälkeen. Sitä esiintyy kaikissa alaheimoissa, eikä sen esiintyminen riipu paikasta ja elinympäristöstä.

Firefly-viestintäjärjestelmät

Lampyrideissä on kahdenlaisia viestintäjärjestelmiä.

Ensimmäisessä järjestelmässä toista sukupuolta oleva yksilö (useammin nainen) lähettää erityisiä kutsusignaaleja ja houkuttelee vastakkaisen sukupuolen edustajaa, jolle omien valoelinten läsnäolo ei ole pakollista. Tämäntyyppinen viestintä on tyypillistä Phengodes-, Lampyris-, Arachnocampa-, Diplocadon-, Dioptoma- (Cantheroidae) -suvun tulikärpäsille.
Toisen tyypin järjestelmässä samaa sukupuolta olevat yksilöt (useammin lentävät urokset) lähettävät kutsusignaaleja, joihin lentävät naaraat antavat suku- ja lajikohtaisia vastauksia. Tämä kommunikointitapa on tyypillinen monille Pohjois- ja Etelä-Amerikassa eläville lajeille alaheimojen Lampyrinae (suku Photinus) ja Photurinae.

Tämä jako ei ole absoluuttinen, koska on lajeja, joilla on välimuotoinen viestintä ja täydellisempi luminesenssidialogijärjestelmä (eurooppalaisissa lajeissa Luciola italica ja Luciola mingrelica).

Synkronoitu tulikärpästen vilkkuminen

Tropiikassa monet Lampyridae-heimon hyönteislajit näyttävät loistavan yhdessä. He sytyttävät "lyhtynsä" ja sammuttavat ne samanaikaisesti. Tutkijat kutsuivat tätä ilmiötä tulikärpästen synkroniseksi vilkkumiseksi. Tulikärpästen synkronista välähdystä ei ole vielä täysin ymmärretty, ja on olemassa useita versioita siitä, kuinka hyönteiset onnistuvat loistamaan samanaikaisesti. Yhden heistä mukaan saman lajin kovakuoriaisten ryhmässä on johtaja, ja hän toimii tämän "kuoron" kapellimestarina. Ja koska kaikki edustajat tietävät taajuuden (taukoaika ja hehkuaika), he onnistuvat tekemään sen erittäin ystävällisesti. Synkronisesti vilkkuvat, pääasiassa uroslampiridat. Lisäksi kaikki tutkijat ovat taipuvaisia siihen versioon, että tulikärpäsen signaalien synkronointi liittyy hyönteisten seksuaaliseen käyttäytymiseen. Kantatiheyttä lisäämällä heillä on lisääntynyt mahdollisuus löytää parittelukumppani. Tutkijat huomasivat myös, että hyönteisten valon synkronisuus voi katketa, jos ripustat lampun niiden viereen. Mutta työnsä päätyttyä prosessi palautetaan.

Ensimmäinen maininta tästä ilmiöstä on vuodelta 1680 - tämän kuvauksen E. Kaempfer teki matkustaessaan Bangkokiin. Myöhemmin monet väitteet esitettiin tämän ilmiön havainnoista Texasissa (USA), Japanissa, Thaimaassa, Malesiassa ja Uuden-Guinean ylängöillä. Erityisesti monet näistä tulikärpäslajeista elävät Malesiassa: paikalliset kutsuvat tätä ilmiötä siellä "kelip-kelipiksi". Yhdysvalloissa Elcomontin kansallispuistossa (Great Smoky Mountains) vierailijat katsovat Photinus carolinus -lajin edustajien synkronista hehkua.

Missä tulikärpäset asuvat?

Fireflies ovat melko yleisiä lämpöä rakastavia hyönteisiä, jotka elävät kaikkialla maailmassa:

Pohjois- ja Etelä-Amerikassa;
Afrikassa;
Australiassa ja Uudessa-Seelannissa;
Euroopassa (mukaan lukien Yhdistynyt kuningaskunta);
Aasiassa (Malesia, Kiina, Intia, Japani, Indonesia ja Filippiinit).

Suurin osa tulikärpäsiä tavataan pohjoisella pallonpuoliskolla. Monet heistä asuvat lämpimissä maissa, eli planeettamme trooppisilla ja subtrooppisilla alueilla. Jotkut lajikkeet löytyvät lauhkealta leveysasteelta. Venäjällä elää 20 tulikärpäslajia, joita löytyy koko alueelta pohjoista lukuun ottamatta: Kaukoidässä, Euroopan osassa ja Siperiassa. Niitä löytyy lehtimetsistä, soista, jokien ja järvien läheisyydestä, lageista.

Fireflies eivät halua asua ryhmissä, ne ovat yksinäisiä, mutta muodostavat usein tilapäisiä klustereita. Useimmat tulikärpäset ovat yöeläimiä, mutta jotkut ovat aktiivisia myös päivänvalossa. Päivän aikana hyönteiset lepäävät nurmikolla, piileskelevät kuoren, kivien tai lieteen alla, ja yöllä lentävät hyönteiset tekevät sen sujuvasti ja nopeasti. Kylmällä säällä niitä voi usein nähdä maan pinnalla.

Mitä tulikärpäset syövät?

Sekä toukat että aikuiset ovat todennäköisemmin saalistajia, vaikka on tulikärpäsiä, jotka ruokkivat kukkien mettä ja siitepölyä sekä mätäneviä kasveja. Lihansyöjähyönteiset saalistavat muita hyönteisiä, kauhaavat toukkia, nilviäisiä, tuhatjalkaisia, kastematoja ja jopa heidän tovereitaan. Jotkut tropiikissa elävät naaraat (esimerkiksi Photuris-suvusta) matkivat parittelun jälkeen toisen lajin urosten hehkun rytmiä syödäkseen niitä ja saadakseen ravinteita jälkeläistensä kehitykseen.

Aikuiset naaraat ruokkivat useammin kuin urokset. Monet urokset eivät syö ollenkaan ja kuolevat muutaman parittelun jälkeen, vaikka on muita todisteita siitä, että kaikki aikuiset syövät ruokaa.

Tulikärpäsen toukalla on sisäänvedettävä harja vatsan viimeisessä osassa. Häntä tarvitaan puhdistamaan pieneen päähän syömisen jälkeen jäänyt lima ja etanat. Kaikki tulikärpäsen toukat ovat aktiivisia saalistajia. Pohjimmiltaan he syövät nilviäisiä ja asettuvat usein koviin kuoriinsa.

tulikärpästen kasvatus

Kuten kaikki kovakuoriaiset, tulikärpäset kehittyvät täydellisellä muodonmuutoksella. Näiden hyönteisten elinkaari koostuu 4 vaiheesta:

muna (3-4 viikkoa),
Toukka tai nymfi (3 kuukaudesta 1,5 vuoteen),
Pupa (1-2 viikkoa),
Imago tai aikuinen (3-4 kuukautta).

Naaraat ja urokset parittelevat maassa tai matalilla kasveilla 1-3 tuntia, jonka jälkeen naaras munii jopa 100 munaa maaperän syvennyksiin, roskiin, lehtien alapuolelle tai sammalle. Tulikärpästen munat näyttävät vedellä pestyiltä helmiäisenkeltaisilta kiviltä. Niiden kuoret ovat ohuita, ja munien "pää" puoli sisältää alkion, joka näkyy läpinäkyvän kalvon läpi.

3-4 viikon kuluttua munista kuoriutuu maa- tai vesitoukkia, jotka ovat ahneita saalistajia. Toukkien runko on tumma, hieman litistynyt, pitkät juoksevat jalat. Vedessä elävillä lajeilla kehittyvät lateraaliset vatsan kidukset.Nymfien pieni, pitkänomainen tai neliömäinen pää, jossa on kolmilohkoiset antennit, on voimakkaasti vetäytynyt eturintaan. Pään sivuilla sijaitsee 1 vaalea silmä. Toukkien voimakkaasti sklerotisoituneet alaleuat (mandibles) ovat sirpin muotoisia, joiden sisällä on imukanava. Toisin kuin aikuisilla hyönteisillä, nymfeillä ei ole ylähuulta.

Toukat asettuvat maaperän pinnalle - kivien alle, metsäpeitteessä, nilviäisten kuorissa. Joidenkin tulikärpäslajien nymfit nukkuvat samana syksynä, mutta enimmäkseen ne selviävät talvesta ja muuttuvat pupuiksi vasta keväällä.

Toukat nukkuvat maaperässä tai riippuvat puun kuoresta, kuten he tekevät. 1-2 viikon kuluttua kovakuoriaiset ryömivät ulos pupuista.

Tulikärpästen yleinen elinkaari kestää 1-2 vuotta.

Tulikärpästen tyypit, valokuvat ja nimet.

Kaikkiaan entomologit laskevat noin 2000 tulikärpäslajia. Puhutaanpa niistä kuuluisimmista.

tulikärpänen ( hän on iso tulikärpänen) (lat. Lampyris noctiluca) on suosittuja nimiä Ivanov mato tai Ivanovo mato. Hyönteisen ulkonäkö yhdistettiin Ivan Kupalan lomaan, koska kesän tullessa tulikärpästen parittelukausi alkaa. Tästä syystä ilmestyi suosittu lempinimi, joka annettiin naaralle, hyvin samanlainen kuin mato.

Suuri tulikärpänen on kovakuoriainen, jolla on tulikärpästen tyypillinen ulkonäkö. Urosten koko on 11-15 mm, naaraiden - 11-18 mm. Hyönteisellä on litteä, villimainen runko ja kaikki muut merkit perheestä ja järjestyksestä. Tämän lajin uros ja naaras ovat hyvin erilaisia toisistaan. Naaras on samanlainen kuin toukka ja elää istumista maassa. Molemmilla sukupuolilla on kyky bioluminesenssiin. Mutta naaraalla tämä on paljon selvempää; hämärässä hän säteilee melko kirkasta hehkua. Uros lentää hyvin, mutta hehkuu hyvin heikosti, tarkkailijoille lähes huomaamattomasti. Ilmeisesti nainen on se, joka antaa signaalin kumppanille.

- Japanin riisipeltojen yleinen asukas. Elää vain märässä lieteessä tai suoraan vedessä. Metsästää öisin nilviäisiä, mukaan lukien evämadon väliperussännät. Metsästäessään se paistaa erittäin kirkkaasti ja säteilee sinistä valoa.

asuu Pohjois-Amerikassa. Photinus-suvun urokset hehkuvat vain nousussa ja lentävät siksak-reittiä, kun taas naaraat syövät muiden lajien uroksia jäljitelmävalaistuksen avulla. Tämän suvun edustajista amerikkalaiset tutkijat eristävät lusiferaasientsyymin käyttääkseen sitä biologisessa käytännössä. Itäinen tulikärpänen on yleisin Pohjois-Amerikassa.

Tämä on yökuoriainen, jolla on tummanruskea runko, 11-14 mm pitkä. Kirkkaan valon ansiosta se näkyy selvästi maanpinnalla. Tämän lajin naaraat ovat samanlaisia kuin matoja. Tuliphotinuksen toukat elävät 1–2 vuotta ja piiloutuvat kosteissa paikoissa - purojen viereen, kuoren alle ja maahan. He viettävät talven maahan haudattuina.

Sekä aikuiset hyönteiset että niiden toukat ovat petoeläimiä, jotka syövät matoja ja etanoita.

asuu vain Kanadassa ja USA:ssa. Aikuinen kovakuoriainen on kooltaan 2 cm, sillä on litteä musta runko, punaiset silmät ja keltaiset alasiivet. Fotogeeniset solut sijaitsevat sen vatsan viimeisissä osissa.

Tämän hyönteisen toukka sai lempinimen "hehkuva mato" sen bioluminesenssikyvyn vuoksi. Tämän lajin matomaisilla naarailla on myös kyky valoa matkimaan, ne jäljittelevät tulikärpäslajin Photinus signaaleja saadakseen urokset kiinni ja syödä.

Cyphonocerus ruficollis- primitiivisin ja vähän tutkittu tulikärpästen tyyppi. Se elää Pohjois-Amerikassa ja Euraasiassa. Venäjällä hyönteinen löytyy Primoryesta, jossa naaraat ja urokset hehkuvat aktiivisesti elokuussa. Kuoriainen sisältyy Venäjän punaiseen kirjaan.

Punainen tulikärpänen (pyrocelium firefly) (lat. Pyrocaelia rufa)- harvinainen ja vähän tutkittu laji, joka elää Venäjän Kaukoidässä. Sen pituus voi olla 15 mm. Sitä kutsutaan punaiseksi tulikärpäkseksi, koska sen kilpi ja pyöristetty pronotum ovat oranssinvärisiä. Kuoriaisen erytrat ovat tummanruskeita, antennit ovat sahanmuotoisia ja pieniä.

Tämän hyönteisen toukkavaihe kestää 2 vuotta. Löydät toukan ruohosta, kivien alta tai metsän kerroksesta. Aikuiset urokset lentävät ja hehkuvat.

- pieni musta kovakuoriainen, jolla on oranssi pää ja sahahampaiset antennit. Tämän lajin naaraat lentävät ja hehkuvat, kun taas urokset menettävät kykynsä säteillä valoa muuttuessaan aikuisiksi hyönteisiksi.

Kuusikuoriaiset elävät Pohjois-Amerikan metsissä.

- Euroopan keskustan asukas. Uroskuoriaisen pronotumissa on selkeät läpinäkyvät täplät, ja sen muu osa on vaaleanruskeaa. Hyönteisen kehon pituus vaihtelee 10-15 mm.

Urokset loistavat erityisen kirkkaasti lennossa. Naaraat ovat matomaisia ja pystyvät myös säteilemään kirkasta valoa. Valontuotannon elimet sijaitsevat Keski-Euroopan matoissa ei vain vatsan päässä, vaan myös rintakehän toisessa segmentissä. Tämän lajin toukat voivat myös hehkua. Heillä on musta karvainen vartalo, jonka sivuilla on kelta-vaaleanpunaisia pisteitä.

Kauniina kesäiltana, kun ensimmäinen hämärä on juuri alkamassa laskeutua, voit helposti nähdä salaperäisen hehkun korkeiden ruohonkorvien joukossa. Hieman lähemmäs tullessasi ja tarkkaan katsoessasi huomaat hymyillen, että nämä ovat vanhoja tuttaviasi - tulikärpäsiä.

Nämä bugit, jotka kaikki ovat tunteneet lapsuudesta lähtien, kiehtovat ja kutsuvat edelleen. Kysymys siitä, miksi ne säteilevät valoa, on kuitenkin avoin.

Fireflies on maalla elävien yökuoriaisten perhe, jolla on kyky tuottaa viileää kellertävänvihreää valoa pimeässä. Ne ovat väriltään tummanruskeita ja saavuttavat puolitoista senttimetriä pituuden. Koko maailmassa niiden lajikkeita on noin 2000 ja lähes kaikki hyönteiset, kuten niiden toukat, ovat saalistajia. Ne ruokkivat selkärangattomia, kuten etanoita ja etanoita.

Nämä hyönteiset ovat yleisimpiä trooppisessa ja subtrooppisessa ilmastossa, ja ne ovat vähemmän yleisiä lauhkealla maantieteellisellä vyöhykkeellä. Ne hehkuvat pääasiassa viestintäsyistä ja lähettävät seksuaalisia, etsiviä, suojaavia ja alueellisia signaaleja.

Kaikilla tulikärpäslajikkeilla ei ole kaikkia yllä olevia signaaleja. Periaatteessa ne rajoittuvat vain varusmiehiin. Miksi hehkuilmiö ilmenee ja miten tulikärpästen "lyhdyt" on järjestetty?

Tieteellinen selitys kelta-vihreistä majakoista

Näiden hyönteisten kyky bioluminesenssiin, valon tuottamiseen, johtuu ensisijaisesti erityisten luminesenssielinten, fotosyyttien, läsnäolosta.

Vatsan kärjessä, kuoren läpinäkyvän osan alla, tulikärpäsillä on useita segmenttejä, joissa lusiferaasin vaikutuksesta lusiferiini ja happi sekoittuvat. Lusiferiinin hapettumis- tai hajoamisprosessi on tärkein syy siihen, miksi kovakuoriaiset säteilevät valoa.

Useimmat perheenjäsenet pystyvät himmentämään hehkulamppua tai tuottamaan lyhyitä, ajoittaisia välähdyksiä. Ja jotkut tulikärpäset hehkuvat synkronisesti. Vastaus kysymykseen, miksi ötökät eivät hehku koko ajan, on melko yleinen mielipide tieteellisessä maailmassa: tulikärpäset voivat hallita hapen pääsyä valaisevaan elimeen.

Hieman romantiikkaa tai on aika treffeille

Tulikärpäsiä tutkiessaan entomologit ovat tulleet siihen johtopäätökseen, että pääasiallinen syy siihen, miksi hyönteiset välkkyvät pimeässä, on heidän halunsa houkutella potentiaalista kumppania. Jokaisella lajilla on omat erottuvansa signaalit, jotka näyttävät erilaisia valokuvioita. Niinpä lehden päällä istuvat naarastulikärpäset lähettävät tiettyjä signaaleja uroskärpäsille, jotka kohoavat ilmassa ja etsivät "kumppaniaan".

Nähdessään tutun valon he suuntaavat suoraan sitä kohti. Kun tulikärpäset ovat lähellä, ne parittelevat, ja naaras munii heti hedelmöittyneitä munia maahan, joista myöhemmin kuoriutuvat toukat, muodoltaan litteät ja väriltään ruskeat. Jotkut toukat hehkuvat siihen asti, kun ne muuttuvat kovakuoriaisiksi.

Naispuoliskon pieniä temppuja

Potentiaalisen kumppanin houkutteleminen ei ole suinkaan ainoa syy, miksi tulikärpäset käyttävät lahjaaan bioluminesenssiin. Jotkut tuikkivat kovakuoriaiset voivat tuottaa valoa täysin päinvastaisiin tarkoituksiin.

Esimerkiksi Photuris-lajiin kuuluvat tulikärpäset pystyvät kopioimaan tarkasti toisen lajin tulikärpästen signaaleja. Siten naaraat pettävät herkkäuskoisia miehiä muukalaisia.

Kun ne lentävät ylös parittelun toivossa, Photuris-naaraat nielevät ne ja saavat riittävästi ravinteita itselleen ja omille toukilleen, jotka ovat valmiita kuoriutumaan maasta.

Luonnollisten lyhtyjen epätyypillinen käyttö

Nykymaailmassa kysymys siitä, miksi ja miten tulikärpäset saivat kyvyn bioluminesenssiin, kuinka niiden lahjaa voidaan käyttää tieteellisiin tarkoituksiin, kiihottaa useamman kuin yhden entomologin mieltä. Pitkän yrityksen ja erehdyksen aikana tutkijat onnistuivat jopa löytämään geenin, joka saa näiden hyönteisten solut tuottamaan lusiferaasia.

Kun tämä geeni oli eristetty, se istutettiin tupakanlehteen ja kylvettiin koko istutukselle. Versasato hehkui pimeän tullessa. Kokeilut tulikärpästen kanssa eivät ole vielä ohi: edessämme on paljon uusia ja mielenkiintoisia löytöjä.

Yksi hämmästyttävimmistä luonnonilmiöistä on eläinten kyky säteillä valoa. Tämän ilmiön tieteellinen nimi on bioluminesenssi. Suurin osa valoisista organismeista löytyy valtameristä. Mantereella voit nähdä myös tällaisen luonnon ihmeen - tämä on tulikärpäshyönteis. Tämä kovakuoriainen ei ole erityisen arvokas ihmisille, mutta se on kiinnostava ainutlaatuisten kykyjensä vuoksi.

Fireflies ovat pieniä hyönteisiä. Niiden rungon pituus ei ylitä 25 mm. Kansien väri vaihtelee, mutta mustan, harmaan ja ruskean sävyt hallitsevat. Kitiinipeite ei ole kovin tiheä, useimmiten pehmeä. Hyönteisen pää on pieni. Siinä on suuret yhdistelmäsilmät ja lyhyet antennit, joita on monenlaisia.

Fireflies ovat seksuaalisesti dimorfisia. Uroksilla on tyypillinen kovakuoriaisrakenne ja ne ovat ulkonäöltään jonkin verran samanlaisia kuin torakoita. Naaraat sen sijaan ovat vailla siipiä ja elytraa, joten ne muistuttavat enemmän hyönteisten toukkia. Tulikärpäsen toukalla on tumma väri ja vaaleita täpliä sivuilla.

Käyttäytymisominaisuudet

Fireflies ovat lämpöä rakastavia hyönteisiä, joten useimmat lajit elävät trooppisilla ja subtrooppisilla vyöhykkeillä. Lauhkealla vyöhykkeellä on 20 lajia, joista 15 löytyy Venäjältä. Kaikki aikuiset tulikärpäset ovat yöllisiä maanpäällisiä. Toukat voivat elää sekä vesistöissä että maalla.

Näitä hyönteisiä löytyy niityiltä, soiden läheltä sekä lehtimetsien luonnosta. Tulikärpäset, vaikka eivät sosiaalisia hyönteisiä, muodostavat usein suuria kasautumia. Päiväsaikaan kovakuoriaiset ovat passiivisia, he istuvat nurmikolla koko ajan odottaen auringonlaskua. Yöllä hyönteiset heräävät ja alkavat lentää nopeasti.

Erityyppisten tulikärpästen ravitsemus on hyvin erilainen. Ruokavaliosta riippuen hyönteiset jaetaan pääryhmiin:

Kasvissyöjät syövät mettä ja siitepölyä.
Petoeläimet (mukaan lukien kannibaalit) - syövät erilaisia selkärangattomia.
Lajit, joissa aikuisilla hyönteisillä on surkastunut suu, eivät siksi ruoki, vaan kuluttavat rasvakehoon kertyneet ravintoaineet.

Lisääntyminen ja elinkaari

Kesän alussa tulikärpästen parittelukausi alkaa, jonka jälkeen hedelmöittyneet naaraat munivat munansa maahan. Pian näistä munista nousee nälkäisiä toukkia. Lajista riippumatta toukat ovat aina saalistajia, jotka ruokkivat nilviäisiä. Aterian jälkeen toukat yleensä piiloutuvat uhriensa kuoriin.

Tulikärpästen kehitys on melko hidasta - kuudesta kuukaudesta useisiin vuosiin. Nukkumista tapahtuu puiden kuoren alla tai kivipalojen alla. Pentuvaiheessa hyönteinen viipyy 1–2,5 viikkoa. Keväällä aikuinen kovakuoriainen ryömii ulos ja kierto alkaa uudelleen.

hehku

Jokaisella valaisevalla hyönteisellä on erityiset elimet - lyhdyt, jotka tuottavat valoa. Näiden elinten lukumäärä, muoto ja sijainti voivat vaihdella lajista riippuen. Laternit ovat kokoelma hermopäätteitä, henkitorvea ja fotogeenisia soluja. Niiden alla on heijastavia soluja, jotka on täytetty virtsahappokiteillä.

Kemialliset reaktiot hehkun ytimessä

Valon tuottamiseksi fotogeenisissä soluissa on oltava neljä ainetta:

lusiferiini;
lusiferaasientsyymi;
happi;
ATP energianlähteenä.

Valoa vapautuu lusiferiinin hapettuessa hapen vaikutuksesta. Lusiferaasi vain nopeuttaa tätä prosessia. Reaktio käy läpi seuraavat vaiheet

Kun lusiferiini on vuorovaikutuksessa ATP-molekyylin kanssa, se muuttuu lusiferyyliadenylaatiksi.
Lusiferyladenylaatti on vuorovaikutuksessa hapen kanssa, muuttuu oksilusiferiiniksi AMP:n ja valon vapautuessa.

Hehkun väri riippuu lusiferaasin koostumuksesta, joka vaihtelee monissa lajeissa.

Hehku viestintämenetelmänä

Kuoriaiset käyttävät hehkua tiedon välittämiseen. Hyönteistutkijat ovat oppineet erottamaan hyönteisten parittelukauden aikana käyttämät signaalit: urosten kutsut, naaraiden suostumus ja kieltäytyminen sekä parittelun jälkeiset signaalit. Lisäksi tulikärpäset voivat luminesenssin avulla ilmaista vihaa, merkitä aluetta ja jopa puolustaa itseään.

Mielenkiintoinen fakta. Photuris-suvun naaraspetoeläimet pystyvät lähettämään Photinus-suvulle ominaisia valosignaaleja. Houkuttelevat urokset kerääntyvät kutsuun ja tulevat verenhimoisten valehtelijoiden saaliiksi.

Hehkutyypit

Tutkijat ovat havainneet, että erityyppiset tulikärpäset lähettävät tyypillisiä valosignaaleja:

Jatkuva hehku. Valon tuotto tapahtuu tässä tapauksessa jatkuvasti, hyönteiset eivät hallitse sitä, eikä se ole riippuvainen ympäristöolosuhteista. Tämän tyyppinen luminesenssi on ominaista kaikkien kovakuoriaisten munille ja toukille sekä Phengodes-suvun tulikärpästen aikuisille.
Ajoittainen hehku. Hyönteiset tuottavat valoa pitkään, mutta sen kirkkaus voi vähitellen muuttua riippuen päivittäisistä rytmeistä, ulkoisesta ympäristöstä ja muutoksista itse kovakuoriaisen kehossa.
Pulsaatio. Tämän tyyppinen hehku on säännöllinen valon välähdys, jota säätelevät vuorokausirytmit.
välähtää. Yleisin hehkutyyppi. Se eroaa pulsaatiosta kyvyllä säädellä kunkin jakson kestoa, valon kirkkautta ja muita indikaattoreita sisäisten ja ulkoisten tekijöiden avulla.

Mielenkiintoinen fakta. Jotkut trooppiset tulikärpäset pystyvät säätelemään hehkun taajuutta niin tarkasti, että hyönteiset, jotka kerätään yhteen, "syttyvät" ja "sammuvat" samanaikaisesti.