ホタルの輝き - そして彼らが送っている信号 -

ホタルの輝き - そして彼らが送っている信号 -
ホタルの光は、その交配戦略の一部です。 日本の花火大会/ Shutterstock.com

最初のものが現れたときにあなたがあなたがあなたがあなたが見たと思うものを見たのを本当に確信していないかもしれません。 しかし、あなたは光のちらつきの方向をじっと見ています、そしてそれはまたあります - 夕方の最初のホタル。 あなたが良いホタルの生息地にいるならば、すぐにそれらの不思議な信号を点滅させながら飛んでいる何十、あるいは何百もの昆虫がいます。

ホタル - あるいは、ほとんどの米国で雷バグとして知られている - はハエでもバグでもありません。 カブトムシなどに関連する、柔らかい羽を持つカブトムシです。 彼らの生物学の最も劇的な側面はそれです 彼らは光を生成することができます; 生物発光と呼ばれる生体内でのこの能力は比較的まれです。

私は昆虫の生態と生物について研究し、教えている昆虫学者です。 最近、私は理解しようとしていました ホタルの多様性と生態 私の故郷のノースカロライナ州です。 ホタルは西部の多くの場所を含む北アメリカ中で広く見られます、しかし、それらはフロリダからカナダ南部まで大陸の東半分で最も豊富で多様です。

生物発光カブトムシ

ホタルの輝き - そして彼らが送っている信号 -
カブトムシの腹部の化学反応はそれに生物発光を与えます。 キャシー・キーファー/ Shutterstock.com

ホタルは、ルシフェリンと呼ばれる化学物質、ルシフェラーゼと呼ばれる酵素、酸素、および細胞作用のための燃料であるATPを組み合わせることによって、腹部の特別な器官に光を作り出します。 昆虫学者たちは、酸素が彼らの光を生成する器官にいくら行くかを調節することによって彼らが彼らの点滅を制御すると思います。

ホタルはもともと捕食者を追い払うための手段として着火する能力を最初に進化させました、しかし今や彼らは主に仲間を見つけるためにこの能力を使います。 興味深いことに、すべてのホタルが光を出すわけではありません。 日を飛んでいるいくつかの種があります そしてどうやらお互いを見つけるためにフェロモンの匂いに頼る。

各ホタル種はそれ自身のシグナリングシステムを持っています。 ほとんどの北アメリカの種では、オスは彼らの種のために正しい高さで、正しい生息地でそして正しい時間に飛び回って、そして彼らの種に特有の信号を点滅させる。 女性は男性を見ながら、地面や植生に座っています。 女性が自分の種の合図を出していること、そしてそれを上手く行っていることを見たとき、彼女は自分自身の種に適したフラッシュでフラッシュバックします。 それから、2人は男性が彼女に向かって飛ぶときに相互に合図します。 すべてがうまくいけば、彼らは交尾します。

良い例は Photinus pyralis、一般的な裏庭の種はしばしば北斗七星と呼ばれます。 男性は夕暮れ時に地面から3フィート離れて飛行します。 約5秒ごとに、彼は「J」の形で飛ぶように1秒のフラッシュを作ります Photinus pyralis 低植生に座っています。 彼女が自分の好きな仲間を見つけた場合、彼女は2秒待ってから3秒後に自分の半秒のフラッシュを作ります。

一部の種は夜間に何時間も「電話をかける」ことがありますが、他の種は夕暮れ時にちょうど20分しか点滅しません。 ホタルの光通信ははるかに複雑になる可能性があります。 いくつかの種は複数のシグナル伝達システムを持っています、そしていくつかは他の目的のために彼らの光器官を使うかもしれません。

ほとんどの男性のホタルは自分のことをし、同じ種の他の男性とは無関係に光りますが、周りに他にもたくさんいる人がいるときにフラッシュを同期させるものがあります。 北米では、これを行う2つの最も有名な種は Photinus carolinus アパラチア山脈の グレートスモーキーマウンテンズ国立公園を含む、 そしてその ホテリスフロンタリス それはサウスカロライナのコンガリー国立公園のような場所を照らします。

どちらの種でも、科学者たちは男性が同調していると考えているので、誰でも女性を探す機会があり、女性は男性に合図をする機会があります。 これらの展示は壮観です、そして最も有名な場所でそれらを見たがっている人々の大勢の人々はそれを行うことを必要としました。 それらを見る許可のための宝くじ。 しかし、どちらの種も広い地理的範囲にわたって発生し、混雑の少ない他の場所でそれらを見ることが可能かもしれません。

臭い化学防御

多くのホタルはと呼ばれる化学物質で捕食者から身を守ります ルシブファギン。 これらは昆虫が彼らが彼らの食事で食べる他の化学物質から合成する分子です。 ルシブファギンは、その化学物質が皮膚にしみ出る毒素のヒキガエルと化学的に非常によく似ています、そしてそれらは正しい用量では有毒ですが、それらはまた非常に不快です。

ホタルの輝き - そして彼らが送っている信号 - Photinus pyralisと交尾する。 クライド・ソレンソン, BY-ND CC

鳥や他の捕食者はすぐにホタルを避けることを学びます。 私は背中のポーチにいるヒキガエルがホタルを食べるのを見てすぐにそれを吐き出しました。 その虫は立ち去っていった。 私の同僚はかつて彼の口にホタルを入れました - そして彼の口は1時間麻痺しました!

他の多くの昆虫は、食べるのが不愉快で有毒なもののように見えるという利益を得るために、視覚的にホタルを模倣しています。 ホタルも他の防御的な化学物質を生産するように見えます、それらのうちのいくつかは彼らの独特の臭いに貢献するかもしれません。

たくさんの フォトリス ホタルはこれらの防御化学物質を製造することはできません。 だから、これらの大きくて長い脚の稲妻バグの女性は驚くべきことをします:彼らが交尾したら、彼らは女性のフラッシュをまね始めます Photinus それから反応する男性を食べなさい。 これらのファムは、彼ら自身と彼らの卵を捕食者から守るために、彼らがひどく失望した獲物を摂取することから獲得したルシファブリンを使い続けています。 彼らはすぐに化学物質を自分の血液に移し、捕食者がそれらをつかんだ場合は自然に出血します。

ホタルの輝き - そして彼らが送っている信号 - ホタルが生息地のポケットを失うと、それは彼らが戻ってくることはまずありません。 Fer Gregory / Shutterstock.com

我が家に勝る所はありません

ほとんどのホタルは、森林、牧草地、湿地を利用した生息地の専門家です。 彼らはその生息地に1年以上邪魔されずに残っていることを頼りにしており、それが彼らのライフサイクルを完成させるのにかかるのです。 これらの昆虫は過ごす 幼虫としての彼らの生活のほとんど 土壌や葉のゴミの中でミミズや他の動物を捕食している - ほとんどの成人はまったく食べていません。 その生息地が若者の間に混乱した場合、人口は消滅する可能性があります。

この脆弱性に加えて、アパラチア南部などの有名な青い幽霊のように、多くの種の女性が - 翼がなく、歩くことができる以上にそれ以上分散することはできません。。 青い幽霊の集団が伐採やその他の混乱によって破壊されたとしても、再建はできないでしょう。 したがって、生息地の破壊はホタルにとって最大の脅威の1つです。 その他の危険 人工光による光害 そしておそらく蚊駆除のための殺虫剤用途。

ホタルについて学ぶべきことはまだたくさんあります。 私のような昆虫学者は同定しました 北米の170程度の種についてしかし、もっと多くの種がここに生息することは明らかです。 あなたの近所のホタルに注意を払います。 彼らのフラッシュパターンと行動を観察してください。 おそらくあなたはそれらの新種の一つを発見するでしょう。

著者について

クライドソレンソン昆虫学教授、 ノースカロライナ州立大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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