Светлячок - насекомое, украшающее ночь. Жуки-светляки — живые фонарики Размножение и жизненный цикл

Погожим летним вечером, когда на землю только начинают спускаться первые сумерки, среди высоких травинок можно с легкостью рассмотреть загадочное свечение. Подойдя немного поближе и хорошенько присмотревшись, вы с улыбкой обнаружите, что это ваши давние знакомые – светлячки.

Эти жучки, известные каждому еще с детства, все так же интригуют и манят. Однако вопрос, почему они испускают свет, остается открытым.

Светлячки представляют собой семейство наземных ночных жуков, которые обладают способностью вырабатывать в темноте холодный желтовато-зеленый свет. Они имеют темно-коричневый окрас и в длину достигают полутора сантиметров. В мире в целом насчитывается около 2000 их разновидностей и практически все жучки, как и их личинки, являются хищниками. Они питаются такими беспозвоночными, как слизняки и улитки.

Наиболее распространены данные насекомые в условиях тропического и субтропического климата, в меньшей степени встречаются в умеренном географическом поясе. Светятся они в основном из соображений коммуникации, и выделяют половые, поисковые, защитные и территориальные сигналы.

Далеко не все разновидности светлячков обладают полным спектром вышеперечисленных сигналов. В основном они ограничиваются лишь призывными. Почему же происходит феномен свечения и как устроены «фонарики» светлячков?

Научное объяснение желто-зеленых маячков

Способность к биолюминесценции, к выработке света, у данных насекомых обусловлена в первую очередь наличием специальных органов свечения, фотоцитов.

На кончике брюшка под прозрачной частью панциря у светляков находится несколько сегментов, в которых под воздействием люциферазы происходит смешение люциферина и кислорода. Процесс окисления или расщепления люциферина и становится главной причиной, почему жуки выделяют свет.

Большинство представителей семейства способны регулировать яркость накаливания или производить краткосрочные, прерывистые вспышки. А некоторые светляки светятся синхронно. Ответом на вопрос, почему жучки не светятся все время, станет достаточно распространенное в научном мире мнение: светлячки могут контролировать доступ кислорода к органу свечения.

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.

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.

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.‎

К этим светящимся жучкам многие относятся гораздо благожелательнее, чем к большинству их «родственников». Даже называют этих насекомых ласково - светлячки. Наверное, потому, что в местах своего обитания они по ночам создают особую таинственную и романтическую обстановку.

Как выглядит светлячок и от чего светится? Этот вопрос интересует многих, и в этой статье мы постараемся дать на него исчерпывающий ответ.

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.

Как выглядит светлячок?

Надо сказать, что при дневном свете эти жучки выглядят довольно скромно, даже, можно сказать, невзрачно. Тело узкое и удлиненное, голова маленькая с короткими усиками. Да и размерами светлячок не может похвастаться - в среднем от одного до двух сантиметров. Тело у разных видов окрашено в темно-серый, черный или коричневый цвет. Многие разновидности имеют ярко выраженные половые различия: самцы крупнее самок. К тому же мужские особи внешне очень напоминают тараканов. Они умеют летать, но при этом не светятся.

Как выглядит светлячок-самка? Она внешне похожа на червячка или личинку. У нее отсутствуют крылья, поэтому она малоподвижна. Но именно самка у большинства видов светится, привлекая к себе самцов. У этих жуков нет легких, а кислород передается по особым трубочкам — трахеолам. Запас кислорода «хранится» в митохондриях.

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.

Почему светлячки светятся?

Наверное, многим доводилось в детстве, отдыхая у бабушки или в лагере на черноморском побережье, видеть как вечером, когда стемнеет, мелькают светлячки. Дети любят собирать уникальных насекомых в баночки, и любоваться, как светятся светлячки. Органом свечения этих насекомых является фотофор. Он располагается в нижней части брюшка и состоит из трех слоев. Самый нижний из них зеркальный. Он может отражать свет. Верхний — это прозрачная кутикула. В среднем слое расположены фотогенные клетки, которые вырабатывают свет. Как вы догадались, по своему устройству этот орган напоминает фонарик.

Такой вид свечения ученые называют биолюминисценцией, возникающей в результате соединения клетки кислорода с кальцием, пигментом люциферином, молекулой АТФ и ферментом лоюциферазы.

Какой свет излучают светлячки?

В отличие от электрических ламп, где большая часть энергии перетекает в бесполезное тепло, при этом КПД составляет не более 10%, светлячки в световое излучение переводят до 98% энергии. То есть он холодный. Свечение этих жучков относят к видимой желто-зеленой части спектра, соответствующей длинам волн до 600 нм.

Интересно, что некоторые виды светлячков способны увеличивать или уменьшать интенсивность света. И даже излучать прерывистое свечение. Когда нервная система насекомого дает сигнал на «включение» света, в фотофор активно поступает кислород, при прекращении его подачи свет «выключается».

И все-таки почему светлячки светятся? Ведь не ради того, чтобы порадовать взор человека? На самом деле биолюминисценция для светлячков является средством общения между самцами и самками. Насекомые непросто сигнализируют о своем нахождении, но и по частоте мерцания различают своего партнера. Североамериканские и тропические виды нередко исполняют хоровые серенады для своих партнеров, вспыхивая и затухая одновременно всей стайкой. Группа противоположного пола отвечает им таким же сигналом.

Размножение

Когда наступает период спаривания, самец-светлячок находится в непрерывном поиске знака от своей второй половины, готовой к продолжению рода. Как только он его обнаружит, спускается к избраннице. Разные виды светлячков излучают свет с разной частотой, а это, в свою очередь, гарантирует, что спариваются между собой только представители одного вида.

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.

Светлячок, излучающий самый яркий свет, обитает в тропиках Америки. Он достигает в длину пяти сантиметров. И у него светится, кроме брюшка, еще и грудь. Его свет в 150 раз ярче, чем у европейского сородича.
Ученые смогли выделить ген, который влияет на свечение. Его успешно внедрили в растения, в результате удалось получить светящиеся по ночам плантации.
Жители тропических поселений использовали этих жучков в качестве своеобразных светильников. Жучков помещали в небольшие емкости и такие примитивные фонарики освещали жилища.
Каждый год в начале лета в Японии проходит праздник светлячков. Зрители в сад возле храма приходят с наступлением сумерек и с восторгом наблюдают за необыкновенно красивым полетом огромного количества светящихся жучков.
На территории Европы самый распространенный вид - обыкновенный светляк, которого называют ивановым червячком. Это необычное название жучок получил благодаря поверью, что он светится в ночь на Ивана Купалу.

Надеемся, что вы получили ответы на вопросы, как выглядит светлячок, где он живет и какой ведет образ жизни. Эти интересные насекомые всегда вызывали большой интерес человека и, как видите, совершенно обоснованно.

Тот, кто хоть раз видел, как ночью в поле или в лесу танцуют мириады крошечных огоньков, не забудет об этом завораживающем зрелище. Хотите рассмотреть поближе таинственные фонарики, украшающие летнюю ночь? Этот светлячок - насекомое, которое принадлежит к семейству жуков, отряду жесткокрылых, называемое по-латыни Lampyridae.

Почему они светятся?

Свою удивительную способность светиться светлячки имеют потому, что у них внизу брюшка имеются особые органы, состоящие из фотогенных клеток и находящихся под ними отражателей, которые заполнены кристаллами мочевой кислоты. Здесь происходят окислительные процессы, вызывающие свечение. Свет может быть разной силы и продолжительности, но всегда зеленоватого или Им насекомые пользуются как для защиты от хищников, предупреждая свечением о своей несъедобности, так и для привлечения представителей противоположного пола.

Светлячок - насекомое ночи

В наших широтах обитает несколько видов светлячков. Одни из них - ивановские червячки - ночные насекомые, которые день проводят в густой траве и опавшей листве, а с наступлением ночи отправляются на охоту. Живут эти светлячки в лесу, где охотятся на паучков, улиток и мелких насекомых. Самка ивановского червячка не умеет летать и полностью буро-коричневая, лишь на нижней стороне три членика брюшка белые. Именно они ярко светятся. Светлячок - насекомое, при помощи которого можно даже читать, водя живым фонариком по строчкам. А светлячки, живущие на Кавказе, светятся в полете. Эти красноватые искорки, пляшущие в густой темноте южной ночи, придают ей особую таинственность и очарование.

Брачный период

В момент, когда наступает время спаривания, самец-светлячок, фото которого вы видели в статье, отправляется на поиск знака от самки, желающей продолжения рода. А как только обнаружит такую, спускается к ней. Дело в том, что различные виды светляков свет испускают с разной частотой, а это залог того, что спариваться между собой будут представители одного вида. Светлячок - насекомое, у которого выбирает партнера именно самка. Она определяет его по характеру свечения. Чем выше частота его мерцания, чем ярче свет, исходящий от него, тем больше шансов у самца обворожить партнершу. В самцы-светлячки исполняют своим дамам коллективные «серенады», одновременно зажигая и гася свои фонарики. Деревья, оплетенные такой «светомузыкой», сияют ярче витрин в больших городах. Но известны случаи и смертельных брачных игр. Самка использует призывный световой знак для того, чтобы привлечь самцов другого вида. Когда же соблазненные оплодотворители являются, она попросту съедает их.

Продолжение рода

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

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.