كيف تتوهج اليراعات وما الإشارات التي ترسلها

ضوء اليراع هو جزء من استراتيجية التزاوج. صورة عبر الألعاب النارية في اليابان / Shutterstock.com.

بقلم كلايد سورنسون ، جامعة ولاية كارولينا الشمالية

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 بيولوجياهم هو أنه يمكنهم إنتاج 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 ، كنت أحاول فهم تنوع وبيئة اليراعات في ولاية كارولاينا 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.

التفاعل الكيميائي في بطن الخنفساء يعطيها تلألؤ بيولوجي. الصورة عبر كاثي كيفير / Shutterstock.com.

الخنافس تلألؤ بيولوجي

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 للعثور على 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 على ذلك هو Photinus pyralis ، وهو نوع شائع من الفناء الخلفي يُطلق عليه غالبًا الدب الأكبر. رجل يطير عند الغسق على بعد حوالي ثلاثة أقدام (0.9 متر) من الأرض. كل خمس ثوانٍ أو نحو ذلك ، يصدر وميضًا مدته ثانية واحدة أثناء تحليقه في صورة J. الأنثى Photinus pyralis تجلس في الغطاء النباتي المنخفض. إذا رأت زميلًا تحبه ، فإنها تنتظر ثانيتين قبل أن تصدر نصف ثانية من تلقاء نفسها في الثانية الثانية.

قد تتعرض بعض الأنواع للعديد من الساعات في الليلة ، بينما تومض الأنواع الأخرى لمدة 20 دقيقة فقط أو نحو ذلك عند الغسق. يمكن الحصول على الاتصالات ضوء اليراع أكثر تعقيدا بكثير. لدى بعض الأنواع أنظمة إشارات متعددة ، وقد يستخدم البعض أجهزتها الضوئية لأغراض أخرى.

وضعت بعض اليراعات تينيسي على عرض متزامن.

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 ، النوعان الأكثر شهرة الذين يقومون بذلك هما Photinus carolinus لجبال الأبلاش ، بما في ذلك Great Great Smoky Mountains National Park ، و Photuris frontalis التي تضيء أماكن مثل منتزه Congaree الوطني 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

تحمي العديد من اليراعات نفسها من الحيوانات المفترسة بمواد كيميائية تسمى لوكيبوفاجين. 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.

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 يراعة في فمه went وفمه خدر لمدة ساعة!

التزاوج Photinus pyralis . الصورة عبر كلايد سورنسون

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.

العديد من اليراعات Photuris 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 الأنثى Photinus ثم تأكل 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. صورة عبر Fer Gregory / Shutterstock.com

لا مكان مثل المنزل

معظم اليراعات هم متخصصون في الموائل ، يستخدمون الغابات والمروج والمستنقعات. إنهم يعتمدون على أن الموائل تبقى دون إزعاج للعام أو أكثر مما يتطلب منهم إكمال دورات حياتهم. تقضي هذه الحشرات معظم حياتها كيرقات تتغذى على 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 وفي أي مكان آخر - بلا أجنحة ولا يمكن أن تفرق أكثر من 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 الناتج عن الأضواء الصناعية وربما تطبيقات مكافحة الحشرات لمكافحة البعوض.

لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن اليراعات. لقد حدد علماء الحشرات مثلي حوالي 170 نوعًا أو نحو ذلك في أمريكا الشمالية ، لكن 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.

كلايد سورنسون ، أستاذ علم الحشرات ، جامعة ولاية كارولينا الشمالية

تم إعادة نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. قراءة المقال الأصلي.

خلاصة القول: لماذا تضيء اليراعات ، أو البرق ، والإشارات التي يرسلونها.