https://frosthead.com

Twój oddział czy mój?

Sara Lewis wciela się w świetlika. Stoi w głębokiej do pasa trawie i zaroślach, kaptur kurtki ciasno zaciska się wokół uszu, aby odeprzeć komary, i wpina latarkę w ciemność. Ćwierkają żaby. Pies szczeka. Lewis ponownie klika. Wciąż nic. Odwraca się i błyska nim w innym kierunku. Na wysokiej trawie świeci samotny świetlik. Potem kolejny. Lewis przekonał robale, że ona także jest świetlikiem, i flirtują z nią.

Lewis podchodzi do jednego z kierunkowskazów i lokalizuje kobietę na czubku wysokiego źdźbła trawy. W pobliżu unosi się zainteresowany mężczyzna. Mężczyzna miga, czeka, a kobieta wraca. „To tak, jakby rozmawiać przez telefon” - mówi Lewis.

Ich pełne wigoru błyski wołają: „Hej, brokatowy robaku. Dlaczego nie przyjdziesz i mnie nie zobaczysz?” To jeden z powodów, dla których Lewis i inni biolodzy uwielbiają świetliki: błyski dosłownie rzucają światło na sposób, w jaki owady komunikują się, łączą w pary, rozmnażają się i przekazują swoje geny następnemu pokoleniu. Więcej niż błyskotliwa magia w letni wieczór, błyski świetlików są częścią zaciętej rywalizacji o ewolucyjne przetrwanie.

W sezonie świetlików Lewis i jej uczniowie spędzają prawie każdą noc na tym ciemnym polu na zachód od Bostonu. Szpiegują zaloty świetlików i łapią niektórych na studia w swoim laboratorium entomologicznym na Uniwersytecie Tufts w Medford-Somerville.

Większość świetlików, które bada Lewis - jak te ścigane przez dzieci na podwórkach we wschodnich Stanach Zjednoczonych - należą do rodzaju Photinus . Żyją pod ziemią jako larwy przez około dwa lata, zanim pojawią się na dwutygodniowy, płaski sprint przez dorosłość. Dorosłe życie spędzają na kopulowaniu i łączeniu się w pary - nawet nie przestają jeść. „Są bardzo jednomyślni” ​​- mówi Lewis.

Na całym świecie zidentyfikowano około 2000 gatunków świetlików - które wcale nie są muchami, ale chrząszczami, a naukowcy wciąż znajdują nowe gatunki. (Świetliki na zachód od Gór Skalistych nie migają. Emitują chemikalia zwane feromonami, aby wzbudzić zainteresowanie potencjalnego partnera). We wschodnich Stanach Zjednoczonych świetliki z trzech rodzajów - Photinus, Photuris i Pyractomena - każdego lata przerywają zmierzch za pomocą miliarda wybuchów żółtego, pomarańczowego lub zielonego światła.

Lekki organ świetlika Photinusa, zwany latarnią, znajduje się w brzuchu. U mężczyzn zapalają się dwa segmenty brzucha, au kobiet tylko część jednego. Świetlik włącza światło, gdy dwie substancje chemiczne - diabelsko nazwana lucyferyna i lucyferaza - reagują wewnątrz latarni w obecności tlenu. Mówienie jednego gatunku od drugiego jest trudne. W swoim laboratorium Lewis wyciąga pudełko zawierające kilkanaście gatunków przypiętych świetlików, które wyglądają prawie tak samo. Identyfikacja gatunków zależy częściowo od drobnych różnic w męskich narządach płciowych, a częściowo od różnic w zachowaniu błyskawicznym.

Każdy gatunek świetlika, który błyska, tworzy unikalny wzór podczas zalotów. Samce niektórych cichych gatunków migają tylko raz; inne rodzaje samców mrugają dwa lub kilka razy. Samce latają dookoła, reklamując swoją tożsamość kobietom na trawie poniżej. Samica rozpoznaje kod swojego gatunku i miga, jeśli chce się kojarzyć. Mimo to, nawet w obrębie gatunku, nie wszystkie męskie błyski są dokładnie takie same, a biolodzy chętnie dowiadują się więcej o tym, co przyciąga kobietę do jednego błysku bardziej niż do drugiego.

phenom_fireflies.jpg Kiedy świetliki łączą się w pary, samiec daje „niecodzienny prezent”. (Dan L. Perlman)

„Dla grupy, która jest tak dobrze znana nienaukowcom i doceniana przez ludzi siedzących na zewnątrz w ciepły letni wieczór, wciąż jest tak wiele rzeczy, że nie wiemy o świetlikach” - mówi Marc Branham, entomolog z University of Florida w Gainesville . On i Michael Greenfield z University of Kansas w Lawrence odszyfrowali kod świetlików zwany Photinus consimilis, od Ozark po północną Florydę. Emitują kolejno kilka błysków. Naukowcy odkryli, że szybkie migacze przyciągają uwagę kobiet. Kiedy kobieta lubi błysk męski, reaguje większą ilością błysków, a jej błyski są jaśniejsze.

Inni mężczyźni zwięźle reklamują swoje zamiary. Samce świetlików Photinus ignitus, znalezione na przykład z Maine do Karoliny Północnej, wykorzystują tylko jeden błysk. Czy ten samotny wybuch światła może być seksowny, czy nie seksowny?

Pięć lat temu Lewis i ówczesny student Christopher Cratsley odkryli, że różnice w pojedynczych błyskach Photinus ignitus mówią coś o przydatności mężczyzny. Mężczyźni z dłuższymi błyskami - które wolą kobiety - byli bardziej hojni wobec tego, co biolodzy nazywają swoim „ślubnym darem”, zwiniętym zestawem nasienia i białka. Podczas kopulacji mężczyzna oddaje prezent do układu rozrodczego samicy, gdzie zapewnia pożywienie samicy i jej rozwijającym się jajom. Kontrolując dostęp świetlików do siebie w laboratorium, Lewis i inna była studentka, Jennifer Rooney, wykazali, że kobieta, która otrzymuje więcej prezentów ślubnych, rodzi więcej potomstwa.

Gdy naukowcy poznają więcej tajemnic świetlika, odkryli podobieństwa do zwierząt, takich jak żaby i owady, które wyrażają swoje seksualne przyjemności. „Kobiety w wielu grupach wydają się preferować sygnały zalotów o wyższej energii”, mówi Lewis. W świetlikach kobiety zachwycają się szybszymi lub dłuższymi błyskami; u niektórych żab, świerszczy i katydidów kobiety lubią dłuższe, głośniejsze lub szybsze rozmowy. Innymi słowy, kobieta chce partnera, który ciężko pracuje, aby zwrócić jej uwagę. Takie oddanie może być znakiem, że ma dobre geny lub może zapewnić jej dobrze.

Nie wszystkie migające świetliki polują na partnerów. Niektórzy tylko polują. James Lloyd, ekspert od świetlików, który niedawno przeszedł na emeryturę z University of Florida w Gainesville, odkrył, że świetliki Photuris naśladują świetliki Photinus . Kiedy niczego nie podejrzewający męski Photinus przyciąga migotanie w trawie, zjada go. Takie zachowanie, zwane agresywną mimiką, nie jest niczym niezwykłym w królestwie zwierząt, mówi Lewis. Pająki bolasowe wydzielają zapach podobny do ćmy żeńskiej, aby przyciągnąć męskie ćmy jako zdobycz. A niektóre ryby rafy koralowej naśladują wargacze, które czyszczą łuski innych ryb, aby zbliżyć się do innych ryb i je ugryźć. Ale samice Photuris, nazywane kobietami fatales, są mistrzami przebrania: potrafią naśladować kobiece sygnały reagujące na każdą ofiarę świetlika.

Świetliki prowadzą niebezpieczne, efektowne życie i są łatwym łupem dla nietoperzy i pająków, a także innych świetlików. W celu ochrony wiele gatunków wytwarza gorzkie substancje chemiczne, takie jak odmiany związku zwanego lucibufaginą. Drapieżne Photuris rzadko pożerają świetliki Pyractomena, na przykład zniechęcone ich okropnym smakiem. Photinus wywołuje także chemiczne środki odstraszające, ale ich nie działają przeciwko kobietom Photuris . W rzeczywistości kobiety Photuris mogą nawet skorzystać, modyfikując gorzkie chemikalia, które jedzą, aby wzmocnić swoją obronę.

Pewnej nocy pod koniec sezonu świetlików Lewis był rozczarowany, że nie widziała już żadnych drapieżnych Photuris . Zwróciła uwagę na trawę, gdzie para Photinusów flirtowała intensywnie, ale samiec wyszedł bez kojarzenia. Ludzie często uważają mężczyzn za wiecznie gotowych do kopulacji, mówi Lewis, a kobiety uważają za wybredne. Na początku sezonu świetlików jest to w dużej mierze prawda. Ale pod koniec pozostało mniej samców Photinusa i zużyli swoje ograniczone zasoby współpracując z kolejnymi partnerami, podczas gdy kobiety zyskały pożywienie na wymianach. Jeśli mężczyzna uważa, że ​​samica nie ma już wielu jaj, zabierze swój cenny prezent ślubny gdzie indziej.

Patrząc na opuszczoną kobietę, biorę amatorskiego dźgnięcia w błysk lampy błyskowej. Ku mojemu zdumieniu Photinus zaświeci się z nadzieją. Lewis nie jest zaskoczony. „Jest bardzo zdesperowana w tym momencie sezonu” - mówi.

Twój oddział czy mój?