ضوء اليراع هو جزء من استراتيجية التزاوج. الألعاب النارية في اليابان / Shutterstock.com
قد لا تكون متأكدًا حقًا من أنك رأيت ما تعتقد أنك رأيته عندما يظهر الأول. لكنك تحدق في اتجاه وميض الضوء وهناك مرة أخرى - أول يراعة في المساء. إذا كنت في موطن يراعة جيدة ، فستجد قريبًا العشرات أو حتى المئات من الحشرات التي تطير حولها ، وتومض إشاراتها الغامضة.
اليراعات - والمعروفة باسم البق البرق في معظم الولايات المتحدة - ليست الذباب ولا البق. إنها خنافس ذات أجنحة ناعمة ذات صلة بنقل الخنافس وغيرها. الجانب الأكثر دراماتيكية في بيولوجيا هو أن يمكن أن تنتج الضوء. هذه القدرة في كائن حي ، تسمى تلألؤ بيولوجي ، نادرة نسبيًا.
أنا عالم الحشرات الذي يقوم بالبحث في علم البيئة وبيولوجيا الحشرات ويعلمه. في الآونة الأخيرة ، لقد كنت أحاول فهم التنوع والبيئة من اليراعات في بيتي ولاية كارولينا الشمالية. توجد اليراعات على نطاق واسع في جميع أنحاء أمريكا الشمالية ، بما في ذلك العديد من الأماكن في الغرب ، لكنها أكثر وفرة وتنوعاً في النصف الشرقي من القارة ، من فلوريدا إلى جنوب كندا.
الخنافس تلألؤ بيولوجي
التفاعل الكيميائي في بطن الخنفساء يعطيها تلألؤ بيولوجي. كاثي كيفر / Shutterstock.com
تنتج اليراعات الضوء في الأعضاء الخاصة في مناطقها عن طريق الجمع بين مادة كيميائية تدعى لوسيفيرين ، وأنزيمات تسمى لوسيفيراس ، وأكسجين ووقود للعمل الخلوي ، ATP. يعتقد علماء الحشرات أنهم يتحكمون في وميضهم من خلال تنظيم كمية الأكسجين التي تذهب إلى أعضاءهم المنتجة للضوء.
ربما طورت اليراعات في الأصل القدرة على الإضاءة كوسيلة لدرء الحيوانات المفترسة ، لكنها الآن تستخدم معظمها هذه القدرة في العثور على زملائها. ومن المثير للاهتمام ، ليس كل اليراعات تنتج الضوء. هناك العديد من الأنواع التي تطير في النهار وتعتمد على ما يبدو على روائح الفيرومونات لتجد بعضها البعض.
كل أنواع اليراع لديها نظام الإشارات الخاصة بها. في معظم الأنواع في أمريكا الشمالية ، يطير الذكور في الارتفاع الصحيح وفي الموائل المناسبة وفي الوقت المناسب من الليل لأنواعهم ، ويومض إشارة فريدة من نوعها. تجلس الأنثى على الأرض أو في الغطاء النباتي ، وتراقب الذكور. عندما ترى الأنثى واحدة تصنع إشارة نوعها - وتفعل ذلك بشكل جيد - فإنها تعود بوميض من نوع خاص بها. ثم يقوم الاثنان بالإشارة إلى أن الذكر يطير إليها. إذا سارت الأمور على ما يرام ، فإنهم يتزاوجون.
مثال جيد هو Photinus pyralis، أنواع الفناء الخلفي المشتركة التي غالبا ما تسمى Big Dipper. رجل يطير عند الغسق حول قدم 3 عن الأرض. كل خمس ثوانٍ أو نحو ذلك ، يصدر وميضًا مدته ثانية واحدة وهو يطير في شكل أنثى "J." Photinus pyralis يجلس في انخفاض الغطاء النباتي. إذا رأت زميلًا تحبه ، فإنها تنتظر ثانيتين قبل أن تصدر نصف ثانية من تلقاء نفسها في الثانية الثانية.
قد "تستدعي" بعض الأنواع لساعات عديدة في الليلة ، بينما تومض أخرى لمدة 20 فقط أو عند غروب الشمس مباشرة. يمكن الحصول على الاتصالات ضوء اليراع أكثر تعقيدا بكثير. لدى بعض الأنواع أنظمة إشارات متعددة ، وقد يستخدم البعض أجهزتها الضوئية لأغراض أخرى.
بينما تقوم معظم اليراعات الذكورية بعملها الخاص وتومض بشكل مستقل عن الذكور الأخرى من نفس النوع ، فهناك تلك التي تقوم بمزامنة ومضاتها عندما يكون هناك العديد من الآخرين حولها. في أمريكا الشمالية ، هما أشهر الأنواع التي تفعل ذلك هي Photinus carolinus من جبال الآبالاش ، بما في ذلك منتزه غريت سموكي ماونتينز الوطني، و Photuris frontalis أن تضيء أماكن مثل حديقة كونجار الوطنية في ساوث كارولينا.
في كلا هذين النوعين ، يعتقد العلماء أن الذكور يتزامنون بحيث يكون لكل شخص فرصة للبحث عن الإناث ، والإناث للإشارة إلى الذكور. هذه العروض مذهلة ، وسحق الناس الذين يرغبون في رؤيتها في المواقع الأكثر شهرة قد جعل من الضروري إجراء يانصيب للحصول على إذن لمشاهدتها. ومع ذلك ، فإن كلا النوعين يحدثان في نطاقات جغرافية واسعة ، وقد يكون من الممكن رؤيتهما في أماكن أخرى أقل ازدحامًا.
الدفاعات الكيميائية نتن
العديد من اليراعات تحمي نفسها من الحيوانات المفترسة باستخدام المواد الكيميائية lucibufagins. هذه هي جزيئات توليفها الحشرات من المواد الكيميائية الأخرى التي يتناولونها في نظامهم الغذائي. تشبه اللوكيبوفاجين كيميائيا إلى حد كبير في سموم الضفادع التي تطفو على جلدها ، وعلى الرغم من أنها سامة في الجرعات الصحيحة ، إلا أنها مقلقة للغاية.
التزاوج Photinus pyralis. كلايد سورنسون, CC BY-ND
تتعلم الطيور والحيوانات المفترسة الأخرى بسرعة تجنب اليراعات. لقد شاهدت الضفدع على شرفة ظهري وهو يأكل يراعة ويصقه على الفور. مشى الحشرة بعيدا ، لزج ولكن على ما يبدو سالم. زميل لي وضع مرة واحدة يراعة في فمه - وفمه ذهب خدر لمدة ساعة!
العديد من الحشرات الأخرى تحاكي بصريا اليراعات من أجل جني فائدة تبدو وكأنها شيء غير سار للأكل والسامة. يبدو أن اليراعات تنتج مواد كيميائية دفاعية أخرى ، والتي قد يساهم بعضها في رائحتها المميزة.
كثير Photuris اليراعات لا يمكن تصنيع هذه المواد الكيميائية الدفاعية. لذا فإن إناث هذه الحشرات الصاعقة الكبيرة ذات الأرجل الطويلة تفعل شيئًا يثير الدهشة: بمجرد أن تتزاوج ، فإنها تبدأ في محاكاة وميض الإناث Photinus ثم أكل الذكور التي تستجيب. تستمر هذه الوفيات من النساء في استخدام اللوكيبوفاجين التي يكتسبنها من تناول فريستهن المحببة بشدة لحماية أنفسهن وبيضهن من الحيوانات المفترسة. ينقلون بسرعة المواد الكيميائية إلى دمائهم ، وينزفون تلقائيًا إذا أمسك بها المفترس.
بمجرد أن تفقد اليراعات جيب الموائل ، فمن غير المرجح أن تعود. فير غريغوري / Shutterstock.com
لا مكان مثل المنزل
معظم اليراعات هم متخصصون في الموائل ، يستخدمون الغابات والمروج والمستنقعات. وهم يعتمدون على أن الموائل المتبقية دون عائق لمدة عام أو أكثر يتطلب الأمر منهم إكمال دورات حياتهم. هذه الحشرات تنفق معظم حياتهم كما يرقات تفترس ديدان الأرض وغيرها من الحيوانات الموجودة في التربة أو فضلات الأوراق - معظم البالغين لا يتغذون على الإطلاق. إذا تم تعطيل هذا الموئل خلال شبابهم ، يمكن أن تنطفئ السكان.
ومما يزيد من هذا الضعف حقيقة أن إناث العديد من الأنواع - مثل الأشباح الزرقاء الشهيرة لجبل الآبالاش الجنوبي وأماكن أخرى - بلا أجنحة ولا يمكن أن تفرق أكثر مما يمكنهم المشي. إذا تم تدمير مجموعة من الأشباح الزرقاء عن طريق قطع الأشجار أو غيرها من الاضطرابات ، فلن يكون هناك إعادة تأسيس. لذلك يعد تدمير الموائل من أكبر التهديدات التي يتعرض لها اليراعات. وتشمل الأخطار الأخرى تلوث الضوء من الأضواء الصناعية وربما تطبيقات المبيدات الحشرية لمكافحة البعوض.
لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن اليراعات. وقد حدد علماء الحشرات مثلي حول 170 أو نحو ذلك الأنواع في أمريكا الشمالية، ولكن من الواضح أن العديد من الأنواع تحدث هنا. الانتباه إلى اليراعات في منطقتك. مراقبة أنماط فلاش الخاصة بهم والسلوك. ربما ستكتشف أحد هذه الأنواع الجديدة.
نبذة عن الكاتب
كلايد سورنسون ، أستاذ علم الحشرات ، جامعة ولاية نورث كارولينا
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
جي
