Огни светлячков: желтый или зеленый?
На фото изображены самцы светлячков двух североамериканских видов — Pyractomena australis (слева) и Phausis reticulata.
На фото изображены самцы светлячков двух североамериканских видов — Pyractomena australis (слева) и Phausis reticulata. Светлячки (жуки сем. Lampyridae) известны своей способностью к свечению. Для этого у них имеются специальные органы — лантерны, состоящие из фотогенных клеток, заполненных кристаллами мочевой кислоты. Механизм свечения примерно такой же, как у некоторых светящихся грибов, — это химическая реакция с участием пигмента люциферина и кислорода. Светятся не только крылатые самцы, но и личинкоподобные бескрылые самки. Впрочем, у некоторых видов органами свечения обладают и личинки.
Североамериканские светлячки, в зависимости от вида, испускают свет с длиной волны в диапазоне от 550 до 580 нм. Свет одних видов, с меньшей длиной волны, скорее зеленоватый (как у Phausis reticulata), а других, с большей длиной волны, — желтоватый (как у Pyractomena australis). Чем объясняется это различие?
http://www.youtube.com/watch?v=RpywSqvXDqc
Джеймс Ллойд и Марк Бранхам из Университета Флориды в Гейнсвилле обсуждают уникальные схемы и время вспышек для некоторых из 2000 типов светлячков, которые зажигают летние ночи.
Выяснилось, что цвет может быть связан со временем активности насекомых. Известно, что светлячки одних видов (как Pyractomena australis) летают главным образом в сумерках, тогда как другие виды активны исключительно в темноте. Ученые предположили, что сумеречным светлячкам выгоднее светиться желтым — особенно в том случае, если они обитают в лесных местообитаниях. Дело в том, что в сумерках часть света от неба будет отражаться от зеленых листьев. Поэтому желтый свет будет в большей степени контрастировать с окружающей средой, чем зеленый. Попросту говоря, будет более заметным. Так и оказалось: сумеречные виды в целом испускают свет с большей длиной волны, то есть желтоватый.
Максимальная длина волны света, испускаемого светлячками с разной активностью (сумеречной и ночной). Каждая точка соответствует одной особи (всего 666, относящихся к 24 видам из США). Рисунок из статьи D. W. Hall et al., 2016. The evolution of adult light emission in North American fireflies
Что касается зеленого (ночного) свечения, то оно, по-видимому, объясняется не контрастом, а чем-то еще: ведь в темноте или при лунном свете желтое и зеленое свечение одинаково заметны. Возможно, светлячки, как и некоторые другие насекомые, вообще лучше видят в зеленом спектре. Поэтому при прочих равных условиях выбирается именно зеленый цвет.
Источники:
1) David W. Hall, Sarah E. Sander, Jennifer C. Pallansch, Kathrin F. Stanger-Hall. The evolution of adult light emission in North American fireflies // Evolution. 2016. Vol. 70. P. 2033–2048.
2) A. B. Lall, H. H. Seliger, W. H. Biggley, J. E. Lloyd. Ecology of colors of firefly bioluminescence // Science. 1980. Vol. 210. P. 560–562.