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.

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.

Светлячок насекомое – это многочисленное семейство из отряда жуков, обладающее удивительной способностью излучать свет.

Несмотря на то, что светлячки насекомые не приносят человеку практически никакой пользы, отношение к этим необычным насекомым всегда было положительным.

Наблюдая за одновременным мерцанием множества огоньков в ночном лесу, можно на некоторое время перенестись в сказку светляков.

Среда обитания

Светлячок жук обитает на территории Северной Америки, Европы и Азии. Его можно встретить в тропических и лиственных лесах, на лугах, полянах и болотах.

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.

Почему светится

Светящийся свелорган у светлячка насекомого расположен в задней части брюшка. Он представляет собой скопление световых клеток – фотоцитов, через которые проходят множественные трахеи и нервы.

Каждая такая клетка содержит в себе вещество люциферин. Во время дыхания по трахеям в светящийся орган поступает кислород, под действием которого люциферин окисляется, выделяя энергию в виде света.

Благодаря тому, что через световые клетки проходят нервные окончания, светлячок насекомое может самостоятельно регулировать интенсивность и режим свечения. Это может быть непрерывное свечение, мигание, пульсация или вспышки. Таким образом, светящиеся в темноте жучки напоминают новогоднюю гирлянду.

Образ жизни

Светлячки – не коллективные насекомые, однако, они нередко образуют крупные скопления. Днем светлячки насекомые отдыхают, сидя на земле или на стебельках растений, а ночью начинают активную жизнь.

Различные виды светлячков отличаются по характеру питания. Безобидные растительноядные светлячки насекомые питается пыльцой и нектаром.

Хищные особи нападают на , пауков, многоножек и улиток. Есть даже виды, которые на стадии взрослой особи вообще не питаются, более того, у них нет рта .

Продолжительность жизни

Самка жука откладывает яйца на подстилку из листьев. Через некоторое время из яиц появляются черно-желтые личинки. Они отличаются отменным аппетитом, кроме того, светлячок насекомое светиться, если их потревожить.

Зимуют личинки жука в коре деревьев. Весной они выходят из укрытия, усиленно питаются, потом окукливаются. Спустя 2 - 3 недели из кокона появляются взрослые светлячки.

• Самый яркий светлячок жук обитает в американских тропиках.
• В длину он достигает 4 – 5 сантиметров, и светится у него не только брюшко, но и грудь.
• По яркости излучаемого света этот жучок в 150 раз превосходит своего европейского сородича – обыкновенного светляка.
• Светлячки использовались жителями тропических селений в качестве светильников. Их помещали в маленькие клетки и с помощью таких примитивных фонариков освещали свои жилища.

• Ежегодно в начале лета в Японии проводится Праздник светлячков. С наступлением сумерек зрители собираются в саду возле храма и наблюдают сказочно красивый полет множества светящихся жучков.
• Самым распространенным видом на территории Европы является обыкновенный светляк, которого в народе называют ивановым червячком. Такое название он получил из-за поверья, что светлячок насекомое начинает светиться в ночь на Ивана Купалу.

Теплой летней ночью светлячки (по-научному светляки) мелькают в поле то тут, то там, как дальние молнии. Поймайте одного светлячка, посадите его в банку и понаблюдайте за ним. Огонек светлячка светит мистическим желто – зеленым светом. Огонек выглядит странно холодным, да он и в самом деле такой.

Огонек светлячка не похож на солнечный свет: он светит, но почти не греет. Удивительно, но факт: светлячки - это разновидность жуков.

Светлячки

Существует более 2000 видов светлячков. Взрослые особи имеют коричневую или черную окраску, их размеры достигают 1,5 сантиметра. Молодые светлячки вылупляются из яиц, спрятанных в земле. Как и положено насекомому, из яйца вылупляется не взрослое животное, а личинка. Окраска личинки такая же, как у взрослых особей - как правило, коричневая, но по форме личинки плоские. Личинки некоторых видов светлячков светятся все время.

Чем светлячки светят?

Свет излучается участком поверхности светлячка на его брюшке специальными клетками, которые называются фотоцитами. Два химических соединения в фотоците - люциферин и люцифераза - взаимодействуют друг с другом, продуцируя световую энергию. Слово «Люцифер» по-латыни означает «светоносный». Произведенная в ходе реакции энергия возбуждает атомы в молекуле люциферина, и они испускают фотоны света. Под слоем фотоцитов лежит слой других клеток, наполненных белым веществом. Этот слой играет роль отражателя света. Есть и другие

Светлячки могут то появляться, то исчезать на определенной территории.

Ареал их обитания – прерия, степь и пампа.

Различные разновидности светлячков встречаются в Северной и Южной Америке, Европе (Великобритания), России, Азии (Китай, Малайзия и Индия), Новой Зеландии, Австралии.

Светлячки охотятся на улиток небольшого размера и слизней, и их следует искать в таких местах, эта добыча. Наблюдать насекомых легче с мая по июль, когда они . Заметны светлячки в вечернее время суток, в течение приблизительно двух часов после наступления темноты. Светлячков гораздо реже можно встретить в лесу, чем на открытых землях, покрытых травой, или возле изгородей. Тем не менее, насекомые не водятся возле земель, удобряемых под сельское хозяйство.

Колония светлячков в Малайзии

Большая колония светлячков водится рядом с Кампунг Куатан, небольшим поселением рядом с Куала Селангор в Малайзии, на побережье Малаккского пролива. Эти светлячки относятся к семейству Lampyridae. Колония насекомых вызвала интерес энтомологов еще в 70-е годы 20-го века.

Природный парк, ныне открытый в этом месте для широкой публики, представляет собой сочетание тропического и болотного лесов. Светлячки обитают только в мангровых лесах этого заповедника площадью 296 гектар. В течение дня они уходят в травы, растущие рядом с мангровыми деревьями. С наступлением ночи они перемещаются на мангры, стоящие по берегам реки. На деревьях они питаются соком их листьев. Самки и самцы насекомого светятся в темноте зеленоватым мерцающим светом, привлекая друг друга для спаривания.

На каждом дереве может обитать отдельный подвид светлячков, и это заметно по их мерцанию, которое отличается от свечения светлячков другого подвида частотой мерцания.

Начиная с 2000 года, количество светлячков в заповеднике значительно сократилось. Местные жители считают, что тому – строительство дамбы в верховьях реки.

Светлячки Великобритании

На Британских островах водятся светлячки семейства Lampyris noctiluca. Хотя считается, что представители этого семейства предпочитают известняковые почвы, их наблюдали в самых разных частях Великобритании.

Светлячков находят в садах, на живых изгородях, на железнодорожных насыпях. Чаще всего их можно встретить на заброшенных железных дорогах. Насекомых также наблюдают на отвесных скалах, в лесистых местностях, на пустошах, в лощинах Шотландии и Уэльса.

Светлячки встречаются также на острове Джерси, находящемся под защитой Соединенного королевства.

В целом, светлячки гораздо больше распространены в южной части Британских островов.

Некоторые насекомые обладают удивительной способностью свечения. Число их невелико и ограничено лишь немногими группами, такими, как коллемболы, личинки грибных комариков и представители ряда семейств отряда жесткокрылых. Сильнее всего развита способность свечения именно у жуков. Наиболее характерными в этом отношении являются светляки.

Светляков нередко выделяют в самостоятельное семейство Lampyridae. Но чаще их все же относят к мягкотелкам. Всего в мировой фауне известно около 2 тыс. видов светляков.

Эти действительно мягкотелые жуки распространены главным образом в субтропиках и тропиках. Хотя они все и называются светляками, органы свечения имеются не у каждого вида. Есть среди них немногие, которые активны днем. Естественно, в светоносных органах они не нуждаются. Те же, которые активны по ночам и обладают удивительной способностью светиться, различаются по характеру и, так сказать, режиму свечения. У одних видов такие органы развиты у обоих полов, у других – только у самок, у третьих – только у самцов.

Наши светляки, а их на территории России и сопредельных стран водится 12 видов, мало чем уступают «тропическим светильникам»: они дают довольно сильный свет.

В окраске света жуков в большинстве случаев преобладают голубые и зеленые тона. Свет, испускаемый насекомыми, захватывает длины волн от 486 до 656 миллимикрон. Эта зона невелика и весьма эффективна для глаз человека. Выделение тепла при свечении ничтожно, и, например, у пирофорусов 98% затраченной энергии превращается в световую. Для сравнения напомним, что в обычных лампочках накаливания в свечение утилизируется не более 4% расходуемой электроэнергии.

Много усилий потратили ученые, чтобы разобрать строение органов свечения и понять его механизм. Светящийся орган состоит из массы многогранных клеток с очень тонкими прозрачными стенками, внутри которых находится мелкозернистая масса. Между такими клетками в большом количестве разветвляются воздухоносные трубочки. Причина свечения заключается в окислении содержимого этих клеток кислородом, который доставляют к ним упомянутые трубочки. В состав светящихся органов входит и жировое тело. Считается, что свечение фотогенных клеток связано с окислительным процессом ферментативного характера: специальное вещество люциферин в присутствии фермента люциферазы окисляется в оксилюциферин. Процесс этот и сопровождается свечением и контролируется нервной системой.

Биологическое значение свечения недостаточно изучено. Естественно допустить, что оно служит сближению полов. Или же сигналом при обнаружении пищи, так как на трапезу часто собирается одновременно несколько особей. В большинстве случаев самка светит сильнее самца. Последние обычно меньше самок, не питаются или почти не питаются и погибают вскоре после нескольких спариваний.

Субтропические виды светляков крупнее наших и хорошо летают. Как правило, свет у них излучают жуки обоих полов. Вот как описывает это зрелище А. Брэм: «Жучки эти собираются большими группами на берегах речек, поросших кустарниками. В темную летнюю безлунную ночь они представляют восхитительное зрелище. Сверкающими искорками перелетают они с места на место, но с наступлением утра гаснут, и сами червячки становятся невидимыми, скрывшись где-нибудь в траве».

Те, кто бывал на Черноморском побережье Кавказа и не ограничивался посещением пляжей и набережных, могут вспомнить как вечерами в укромных аллеях парков и в затененных скверах периодически вспыхивая, беззвучно, словно волшебные эльфы порхают эти удивительные создания.

Взрослые особи и личинки практически всех светляков активные и прожорливые хищники: они питаются насекомыми или моллюск ми, хотя могут нападать и на дождевых червей, и на гусениц бабочек-совок. Некоторые виды развиваются под корой и в древесине гниющих деревьев. Взрослые особи часто встречаются на цветах.

Распространение

Распространен светляк обыкновенный по всей европейской части России (кроме севера), а также в Крыму, на Кавказе, в Сибири и на Дальнем Востоке. Лет 100 назад его часто можно было встретить в Москве, на территории современного Нескучного сада. Вот описание Нескучного в пору, когда сад принадлежал князю Шаховскому: «С середины моста открывался вил на ущелье, поросшее лесом, мрачное и глубокое. Столетние деревья, растущие на дне его, кажутся деревцами. Их корни омывает едва заметный поток, составляющий по другую сторону моста небольшой пруд. В саду попадаются многочисленные ужи, водятся летучие мыши, блестят по ночам светлячки». К сожалению, теперь нет никакой надежды встретиться с этим удивительным насекомым в центре Москвы. Аля этого следует отправиться в более отдаленные места.

Внешние признаки

Светляк обыкновенный имеет небольшой размер; тело у него уплощенное и покрыто мелкими волосками. Глядя на темно-бурую самку, никогда не подумаешь, что перед тобой жук. Она малоподвижна, совсем лишена крыльев и надкрыльев и напоминает личинку, от которой отличается лишь более широким грудным щитком. Голова совершенно спрятана под закругленным шейным щитком, усики нитевидные. Светящиеся органы в виде желтоватых пятен находятся на нижней стороне двух предпоследних сегментов брюшка. В темноте они испускают ярко-зеленоватый свет. Интересно, что отложенные самкой яйца первое время тоже испускают неяркое свечение, но скоро этот свет угасает.

Личинка светляка обыкновенного имеет очень маленькую голову. Последний сегмент брюшка несет втяжную кисточку, состоящую из двойного кольца хрящеватых лучей. С ее помощью личинка счищает со своего тела пристающую к нему слизь и земляные частицы. Это ей абсолютно необходимо, поскольку питается она (как, впрочем, нередко и взрослые особи) слизняками и улитками, в изобилии покрытыми слизью.

Образ жизни

Спаривание происходит на поверхности почвы или на невысоких растениях и часто продолжается 1–3 часа. Самка способна отложить до 100 яиц. Прячет она их в углубления почвы, в мох или в различный мусор.

Развитие и питание выходящих из них личинок длится несколько месяцев. На стадии личинки светляк обычно и зимует. Куколка формируется в почве весной. Спустя неделю-другую из нее выходит жук. Весь жизненный цикл светляка длится 1 – 2 года.

Светятся светляки довольно ярко. В полной темноте 5–6 насекомых испускают достаточно света, чтобы разобрать текст книги.

Роль в природе

Светляк обыкновенный – весьма характерный обитатель лесистой местности, заселяя опушки, поляны, обочины дорог, берега озер и ручьев. Здесь в сырых местах он с легкостью находит основную свою пищу – наземных моллюсков, которых в изобилии уничтожает.