Почему и для чего светлячки светятся?

Откуда насекомые берут энергию для люминесценции? Что позволяет им управлять яркостью свечения и для чего эволюция придумала столь удивительный способ коммуникации?

Занимательная биология

Биолюминесценция — способность живых организмов к свечению, обусловлена сложным химическим процессом окисления кислородом молекул люциферина и аденозинтрифосфата.

Аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальный источник энергии, выполняющий роль топлива. Люциферин — вещество, придающее при окислении АТФ световой оттенок. Катализатором, ускоряющим процесс «горения», выступает фермент люцифераза — белковое соединение, в данном случае, его можно сравнить с розжигом.

Таким образом, организм светлячка соединяет молекулу кислорода с молекулой люциферина и АТФ, происходит выделение световой энергии. Однако, в отличие от обычной лампочки, выделяющей большое количество тепла, светлячок вырабатывает «холодный свет».

Лёгких у насекомых нет, а потому кислород подаётся извне с помощью системы трубочек — трахеол, способных сокращаться. Мышцы трахеол функционируют медленно, а потому для исследователей долгое время оставалось тайной, как насекомому удаётся быстро «включаться» и «выключаться».

Оказалось, ключевую роль здесь играет вырабатываемый организмом насекомого газ окись азота.

Дело в том, что необходимый для реакции кислород удерживается внутри клетки митохондрией. Окись азота способна вытеснять этот кислород из клетки, заменяя его. Однако, газ довольно быстро разлагается, а потому молекулы кислорода вновь связываются митохондрией, и генерация света прекращается.

Столь сложный химический процесс необходим насекомым для единственной, но пожалуй, самой главной жизненной цели — для размножения.

Специфическое мерцание позволяет самкам находить половых партнёров и отличать их от других жуков. При этом, выяснилось, что самки выбирают наиболее ярких представителей своего вида.