Helendavad putukad. Firefly putukas. Keemilised reaktsioonid sära keskmes

07.03.2020 Aksessuaarid

Bioluminestsents on üks ilusamaid loodusnähtusi. Tavaliselt leidub meresügavustes valgust kiirgavaid loomi ja maa elanike seas saavad selliste võimetega kiidelda vaid tulikärbsed või, nagu neid hellitavalt kutsutakse, tulikärbsed. Need putukad kuuluvad Coleoptera seltsi, see tähendab, et nad on mardikad. Nende originaalsus on nii suur, et tulekärbseid eristatakse eriliseks perekonnaks, kuhu kuulub 2000 liiki.

Mets Jaapanis, kus elab tuhandeid tulikärbeseid.

Väliselt näevad nad kõik tagasihoidlikud: kitsa, pikliku ümara pea ja lühikeste antennidega kere tõttu meenutavad paljud tulikärbsed väikseid prussakaid. Pikkuselt ei ületa need putukad 1-2,5 cm Nendel liikidel, kus sugudevaheline erinevus on väike, näevad nii isased kui ka emased välja sellised. Kuid nendes liikides, kus seksuaalne dimorfism on tugevalt väljendunud, on selline välimus ainult meessoost esindajatel. Kuid nende tulikärbeste emased on uskumatult sarnased nende endi vastsetega. Anatoomilised iseärasused määravad lennuvõime ette: see on ainult "prussakalaadsetel" tiivulistel ja ussilaadsetel emasloomadel on istuv, väheliikuv eluviis. Need putukad on värvitud pruunide, hallide, mustade toonidega, kuid tulikärbeste välimuses seda muidugi ei mäletata.

Tuline photinus ehk harilik ida-tulekärbes (Photinus pyralis).

Peamised selle sõna igas mõttes on nende helendavad elundid. Enamikul tulikärbestel asuvad nad kõhu tagaosas, meenutades suurt taskulampi. Mõnel liigil on helendavad elundid paigutatud paarikaupa igale kehasegmendile, moodustades külgedel ahelaid. Need organid on paigutatud vastavalt tuletorni põhimõttele. Neil on omamoodi "lamp" - fototsüütrakkude rühm, mis on punutud hingetoru ja närvidega. Iga selline rakk on täidetud "kütusega", mis on aine lutsiferiin. Kui tulikärbes hingab, siseneb õhk läbi hingetoru helendavasse elundisse, kus hapniku mõjul lutsiferiin oksüdeerub. Keemilise reaktsiooni käigus vabaneb energia valguse kujul. Tõeline tuletorn kiirgab valgust alati õiges suunas – mere poole. Ka tulikärbsed ei jää selles osas kaugele maha. Nende fototsüüte ümbritsevad kusihappekristallidega täidetud rakud. Need täidavad helkuri (peegel-reflektori) funktsiooni ja võimaldavad väärtuslikku energiat mitte asjata raisata. Need putukad ei pruugi aga säästlikkusest hoolida, sest iga tehnik võib kadestada nende helendavate organite tööd. Tulekärbeste kasutegur ulatub fantastilise 98%-ni! See tähendab, et raisku läheb vaid 2% energiast ning inimkäte loomingus (autod, elektriseadmed) läheb raisku 60–96% energiast.

Igal valgustüübil on oma varjund: ereroheline, kollane, harvem sinakas või punakas.

Võit pimeduse üle pole tulekärbeste ainus voorus. Need putukad juhivad meisterlikult ka oma helendavaid organeid. Vaid vähesed liigid suudavad anda ühtlast hääbumatut valgust, enamasti suudavad tulikärbsed oma "taskulampe" süüdates või kustutades suvaliselt valguse intensiivsust muuta, pole asjata, et nende helendavad elundid on närvidest läbi põimunud. . Vilkumise sagedus võimaldab tulikärbestel täpselt eristada oma liigi esindajaid võõrastest. Selle oskuse täiuslikkuse saavutasid Malaisias elavad tulikärbsed. Need putukad on õppinud oma "taskulampe" sünkroonselt süütama ja kustutama. Kui džunglipimeduses vilguvad ja kustuvad sajad tuled, tundub, nagu töötaks pidulik vanik. Kohalikud kutsusid seda nähtust "kelip-kelip".

Tuleb märkida, et hõõgumisvõimet ei täheldata kõigil tulikärbestel. See on ilmtingimata omane öistele liikidele, kuid maailmas on ka päevaseid tulikärbeseid. Reeglina ei helenda nad üldse ja kui helendavad, siis helendavad vaid need liigid, kes elavad metsa tiheda võra all või koobastes.

Eriti laialt on tulikärbsed levinud põhjapoolkeral. Siin võib neid leida Põhja-Ameerika ja Euraasia avarustest – Lääne-Euroopast Jaapanini. Nad elavad lehtmetsades, niitudel ja soodes. Kuigi neid ei saa nimetada kollektiivseteks putukateks, moodustavad tulikärbsed sageli suuri kobaraid. Päeval istuvad need mardikad passiivselt rohulibledel ja hämaruse saabudes hakkavad nad aktiivselt lendama. Nende lend on mõõdukalt kiire ja sujuv.

Põhja-Carolina (USA) metsades tehtud pika säritusega fotol on näha tulikärbeste lennutrajektoori.

Toitumise olemuse järgi võib tulikärbsed jagada kolme rühma: 1) taimtoidulised liigid, kes söövad õietolmu ja nektarit; 2) röövloomad, kes toituvad selgrootutest; 3) liigid, kes täiskasvanud (täiskasvanu) staadiumis üldse ei toitu ja neil pole isegi suud. Röövliigid on võimelised tapma nii suurt saaki nagu tigu või sajajalgne.

Ussilaadne emane tulikärbes (Phengodes sp.) ründas temast mitu korda suuremat Põhja-Ameerika sajajalgset (Narceus americanus).

Kuid kõige keerulisema jahipidamise meetodi valisid tulikärbsed foturis, kes toituvad ainult oma kaaslastest - mitteröövlikest tulikärbsetest. Nad meelitavad ohvreid täiuslikkuseni, jäljendades nende kutsuvaid valgussignaale.

Emane photuris sööb tulikärbst.

Üldiselt on peamine funktsioon vastassoost isikute meelitamiseks helendavate elundite jaoks. Tavalistel tulikärbestel täheldatakse paaritumishooaega suve alguses, pole asjata, et vanasti kutsuti neid “Ivani ussideks”, mis tähendab, et nad ilmuvad Ivan Kupala päeval. Pärast paaritumist muneb emane mulda munad, millest väljuvad ahned ussilaadsed vastsed. Erinevalt täiskasvanud isenditest on kõikide tulekärbseliikide vastsed võimelised hõõguma ja kõik eranditult on röövloomad. Nad peidavad end kivide alla, koore- ja pinnaspragudesse. Nad arenevad aeglaselt: keskmise tsooni liikidel talvituvad vastsed ja mõnel subtroopilisel liigil kasvavad nad mitu aastat. Nukustaadium kestab 1 kuni 2,5 nädalat.

Tulekärbse vastne.

Näib, et kuma peaks need putukad tugevalt paljastama, andes välja nende asukoha pimedas, kuid tegelikult on neil vähe vaenlasi. Seda seletatakse lihtsalt: tulikärbsed eritavad lutsibufagiinide rühmast ebameeldivaid või mürgiseid aineid. Need ühendid on oma omadustelt sarnased mürgiste kärnkonna toksiinidega, mistõttu linnud ja putuktoidulised loomad väldivad nende mardikate püüdmist.

Kuigi tulikärbestel pole praktilist tähtsust, on inimesed neisse alati positiivselt suhtunud. Tõenäoliselt oli just nende sära prototüübiks muinasjuttudele maagilistest haldjatest, kes öösel tuledega lendavad.

Harilike tulikärbeste (Lampyris noctiluca) muinasjutuline valgustus.

Firefly mardikad on elavad laternad, nad täidavad metsa vapustava valgusega. Need looduslikud laternad süttivad ja kustuvad. Putukad tõusevad järsult üles ja kukuvad seejärel kiiresti alla nagu ilutulestik.

Kui suvel lendab palju tulikärbseid, siis on ilm hea - see pole ainult märk, sest putukad on aktiivsed soojadel ja vaiksetel õhtutel. Sellisel kellaajal kutsub loodus neid võistlust jätkama.

Tulekärbse mardikate valgustusvõimed

Mitte ainult jaanimardikad ei hõõgu, vaid ka nende munad kiirgavad nõrka valgust, kuid see kustub peagi. Tulekärbeste luminestsentsorganid asuvad kõhu tipus. Kõhu küünenahk on läbipaistev ja selle all on õhutorudega ümbritsetud fotogeensed rakud, mille kaudu hapnik rakkudesse siseneb. Valguse jaoks on vaja hapnikku.

Valguse abil annavad jaanimardikad märku ja suhtlevad omavahel. Igal tüübil on individuaalsed toonid ja signaalide komplekt.


Näiteks isaslind Photius pyralis saadab välja lühikesi valguspurskeid, emased vastavad aga pikemate sähvatustega. Isane lendab mitu meetrit valitud poole ja annab uuesti märku, emane vastab talle, soovitades sellega suunda.


Helendavaid putukaid uurides seisavad teadlased silmitsi nende mardikate hämmastava käitumisega. Näiteks istuvad troopilised liigid sõna otseses mõttes igale puulehele ja hakkavad otsekui käsu peale süttima. Teadlased jälgisid tulikärbeste sellist käitumist Bangkokis. Mõned suured puud olid peaaegu täielikult kaetud tulikärbestega. Puud "sättisid" iga 1,5 sekundi järel. Mida see valguses kujutamine tähendas, ei saanud teadlased aru.

Lõuna-Ameerikas on helendavad putukad normiks. Seal elavad väga eredad tulikärbsed. Näiteks Puerto Ricos on putukad nii eredad, et väikese toa valgustamiseks piisab paarist. Sellised tulikärbsed lendavad üle põldude ja täidavad need kollakaspunase või kollakasrohelise valgusega.


Erinevat tüüpi tulikärbestel on erinevad kuma varjundid.

Uruguays ja Brasiilias on veelgi hämmastavamad jaanimardikad, kelle peas põleb helepunane ja kehal erkrohelised tuled.

Tulekärbse mardikate eelised

On registreeritud juhtumeid, kui need looduslikud lambid päästsid inimeste elusid.


Sõjaajal päästsid sõdurid tulikärbsed-"päästjad".

Näiteks Hispaania-Ameerika sõja ajal opereerisid arstid ohvreid tulikärbeste valguses.

Tulekärbes putukas on suur mardikate perekond, kellel on hämmastav valguse kiirgamise võime.

Hoolimata asjaolust, et putukatest tulekärbsed ei too inimestele praktiliselt mingit kasu, on suhtumine nendesse ebatavalistesse putukatesse alati olnud positiivne.

Jälgides öises metsas paljude tulede samaaegset värelemist, võite end korraks kanda tulikärbeste muinasjuttu.

Elupaik

Tulimardikas elab Põhja-Ameerikas, Euroopas ja Aasias. Seda võib leida troopilistes ja lehtmetsades, niitudel, lagendikel ja soodes.

Välimus

Väliselt näeb tulikärbes putukas välja väga tagasihoidlik, isegi kirjeldamatu. Keha on piklik ja kitsas, pea on väga väike, antennid on lühikesed. Tuliputuka suurus on väike - keskmiselt 1–2 sentimeetrit. Kere värvus on pruun, tumehall või must.




Paljudel mardikaliikidel on isaste ja emaste vahelised erinevused väljendunud. Isased jaaniputukad meenutavad välimuselt prussakaid, oskavad lennata, kuid ei helenda.

Emane näeb välja väga sarnane vastse või ussiga, tal pole tiibu, seetõttu elab ta istuvat eluviisi. Kuid emane teab, kuidas särada, mis meelitab vastassoo esindajaid.

Miks see helendab

Putuka tulekärbese helendav paisuorgan asub kõhu tagaosas. See on valgusrakkude - fototsüütide kogum, millest läbivad mitmed hingetorud ja närvid.

Iga selline rakk sisaldab ainet lutsiferiini. Hingamisel siseneb hingetoru kaudu hapnik helendavasse elundisse, mille toimel lutsiferiin oksüdeerub, vabastades energiat valguse kujul.

Tulenevalt asjaolust, et närvilõpmed läbivad valgusrakke, saab tulikärbes putukas iseseisvalt reguleerida sära intensiivsust ja režiimi. See võib olla pidev helendav, vilkuv, pulseeriv või vilkuv. Seega meenutavad pimedas helendavad putukad uusaastapärga.

Elustiil

Tulekärbsed ei ole kollektiivsed putukad, kuid sageli moodustavad nad suuri kobaraid. Päeval puhkavad jaaniputukad maas või taimevartel istudes ja öösel alustavad aktiivset elu.

Erinevat tüüpi tulikärbsed erinevad oma toitumise olemuse poolest. Kahjutud taimtoidulised putukad tulekärbsed toituvad õietolmust ja nektarist.

Röövloomad ründavad ämblikke, sajajalgseid ja tigusid. On isegi liike, kes täiskasvanueas üldse ei toitu, pealegi pole neil suud..

Eluaeg

Emane mardikas muneb lehepeenrale. Mõne aja pärast ilmuvad munadest must-kollased vastsed. Söögiisu on neil suurepärane, lisaks helendab tulikärbes putukas häirimisel.



Mardikavastsed talvituvad puude koores. Kevadel väljuvad nad varjupaigast, toituvad intensiivselt, siis nukkuvad. 2–3 nädala pärast tõusevad kookonist välja täiskasvanud tulikärbsed.

  • Säravaim jaanimardikas elab Ameerika troopikas.
  • Pikkuses ulatub see 4–5 sentimeetrini ja selles ei hõõgu mitte ainult kõht, vaid ka rind.
  • Kiirgava valguse heleduse poolest on see putukas 150 korda parem oma Euroopa sugulasest harilikust tulikärbsest.
  • Troopiliste külade elanikud kasutasid tulekärbeseid lampidena. Nad paigutati väikestesse puuridesse ja selliste primitiivsete laternate abil valgustasid nad oma eluruume.
  • Igal aastal suve alguses toimub Jaapanis Firefly Festival. Õhtuhämaruse saabudes kogunevad pealtvaatajad templi lähedal asuvasse aeda ja jälgivad paljude helendavate putukate vapustavalt ilusat lendu.
  • Euroopas levinuim liik on harilik tulikärbes, keda rahvasuus kutsutakse Ivani ussiks. Ta sai sellise nime usu tõttu, et tulikärbes putukas hakkab hõõguma Ivan Kupala ööl.

Igaüks, kes on kunagi näinud lugematuid pisikesi tulesid öösel põllul või metsas tantsimas, ei unusta seda lummavat vaatemängu. Kas tahaksid lähemalt tutvuda salapäraste laternatega, mis suveööd kaunistavad? See tulikärbes on putukas, mis kuulub mardikaliste sugukonda Coleoptera, ladina keeles Lampyridae.

Miks nad helendavad?

Tulekärbestel on hämmastav võime hõõguda, sest nende kõhu allosas on spetsiaalsed elundid, mis koosnevad fotogeensetest rakkudest ja nende all asuvatest helkuritest, mis on täidetud kusihappekristallidega. Siin toimuvad oksüdatiivsed protsessid, mis põhjustavad luminestsentsi. Valgus võib olla erineva tugevuse ja kestusega, kuid alati rohekas või kasutavad seda putukad nii enda kaitseks kiskjate eest, hoiatades nende söömatuse eest helendades, kui ka vastassoo esindajate ligimeelitamiseks.

Firefly - öö putukas

Meie laiuskraadidel elab mitut liiki tulikärbeseid. Üks neist - Ivanovo ussid - öised putukad, kes veedavad päeva paksus rohus ja langenud lehtedes ning öö hakul lähevad nad jahile. Need tulikärbsed elavad metsas, kus nad jahivad ämblikke, tigusid ja väikseid putukaid. Ivanovo ussi emane ei saa lennata ja on üleni pruunikaspruun, ainult alaküljel on kolm kõhuosa valget. Need on need, mis säravad eredalt. Tulekärbes on putukas, kellega koos elavat taskulampi mööda jooni liigutades saab isegi lugeda. Ja Kaukaasias elavad tulikärbsed helendavad lennult. Need punakad sädemed, mis tantsivad lõunamaise öö paksus pimeduses, annavad sellele erilise salapära ja võlu.

paaritumishooaeg

Sel hetkel, kui käes on paaritumise aeg, läheb isane tulikärbes, kelle fotot artiklis nägite, otsima märki emaselt, kes soovib võistlust jätkata. Ja niipea, kui ta selle leiab, läheb ta alla tema juurde. Fakt on see, et eri tüüpi tulikärbsed kiirgavad valgust erinevatel sagedustel ja see on garantii, et sama liigi esindajad omavahel paarituvad. Tulekärbes on putukas, kelle jaoks partnerit valib emane. Ta määratleb selle sära olemuse järgi. Mida kõrgem on selle väreluse sagedus, mida eredam on sellest lähtuv valgus, seda tõenäolisem on, et isane võlub oma partneri. Isased tulikärbsed esitavad oma daamidele kollektiivseid "serenaade", süüdates ja kustutades samaaegselt nende laternaid. Sellise "kerge muusikaga" põimitud puud säravad eredamalt kui suurlinnade vitriinid. Kuid on juhtumeid surmavate abielumängude kohta. Emane kasutab kutsuvat valgusmärki, et meelitada ligi teise liigi isaseid. Kui võrgutatud väetised ilmuvad, sööb ta need lihtsalt ära.

sigimine

Munadest, mille emane munes pärast viljastamist, ilmuvad suured kollaste laikudega mustad vastsed. Muide, nad ka helendavad, nagu täiskasvanud. Sügiseks peidavad nad end puude kooresse, kuhu jäävad terveks talveks. Ja järgmisel kevadel, ärgates, toituvad nad mitu nädalat, siis nukkuvad ja 1–2,5 nädala pärast arenevad neist uued täiskasvanud tulikärbsed, kes suudavad meid üllatada oma salapärase öise säraga.

Suvel pärast päikeseloojangut võite näha hämmastavat vaatepilti: öösel helendavad väikesed, tähtedega sarnased tuled. Ja see helendab ebatavalist putukat - tulikärbes. Räägime üksikasjalikult nendest jaanimardikatest, mis võivad sädeleda ja näevad välja nagu tähed.

Mardika elustiili kirjeldus

Putukad helendavad erinevate tuledega punasest roheliseks, on ka valguse heledus igaühe jaoks erinev. See on mardikas, keda on palju liike. Ainult Vene Föderatsiooni territooriumil on neid paarkümmend. Mardikad elavad nii troopilises kui subtroopilises kliimas.

Tulekärbes on maamardikas, mis aktiivne enamasti öösel. Vähemalt päevasel ajal nähes on võimatu ette kujutada, et see väga tavaline mardikas võib pimedas nii ebatavaline välja näha. Putukate pikkus on 0,5–2 sentimeetrit, neil on väike pea ja suured silmad. Keha on pealt tasane. Seal on tiivad ja 11 vurrud, mis asuvad mardika otsmikul.

Putukate eripäraks on nende võime hõõguda. See mõju on mardikatele omane nende keha ehituse tõttu. Mardika kõhul on kusihappe kristallid, mille kohal on fotogeensed rakud koos hapnikku juhtivate närvide ja hingetoruga. Oksüdeerumise tulemusena tulekärbes väreleb ja kiirgab valgust.. Üldiselt kaitseb tulikärbse sära vaenlaste eest, näidates neile, et see ei ole söödav. Samuti meelitab putukas hõõgudes vastassoost isendeid.

Tegelane mardikas - tulikärbes

Meie piirkonnas leidub kõige sagedamini Ivanovy ussi. See on metsas elav tulikärbes, keda võib näha soojal suveööl.

Päeval kipuvad putukad varjuma rohtunud tihnikutesse. Emasel on pruun värv ja kolm triipu kõhul. Nad ei ole lendamisvõimelised ja meenutavad välimuselt kuni 18 sentimeetri pikkusi vastseid. Need mardikad luua hämmastav vaatemäng selle öine sära, nagu langeksid tähed taevast.

See võrreldamatu valgusshow on lummav. Mõned tulekärbsed helendavad eredamalt kui teised ja tänu sellele kontrastile on nende vaatamine veelgi huvitavam. Nad lendavad läbi muru ja puude ning meenutavad kiiresti üles lennates saluuti.

Meestel on keha sigari kujuga, selle pikkus on umbes 1,5 sentimeetrit. Neil on suur pea ja silmad. Erinevalt nende sõbrannadest on nad suurepärased flaierid.

Tuntud faktid tulikärbeste kasutamisest inimelus. Vanad kroonikad räägivad, et Brasiiliasse kolinud asunikud kasutas valgustina tulekärbseid oma kodudes. Jahil käinud indiaanlased kinnitasid põrnikad jalgadele ja nad valgustasid nii teed ning peletasid ka maod minema.See putukate omadus on üsna võrreldav luminofoorlambiga, kuid erinevalt lambist tulekärbes ei kuumene. üles, kui see helendab.

tulekärbse toit

Mardikad elavad rohus või lehestiku sees, öösel peavad nad jahti ja saavad ise toitu.

Dieedi aluseks on sellised väikesed putukad nagu:

  • sipelgad,
  • ämblikud,
  • vastsed.
  • Mardikas sööb ka mädanevaid taimi.

Huvitav fakt on see täiskasvanud tulekärbsed ei söö, kuid eksisteerivad ainult järglaste loomiseks. Pärast munemist nad lihtsalt surevad. Tulekärbeste paaritumisperioodil on juhtumeid, kus nad söövad oma liiki. Emane sööb isase kohe pärast paaritumist ära. Emane tulikärbes Phothuris meelitab isase enda juurde justkui paaritumiseks ja niipea kui too läheneb, sööb ta ta kohe ära. Sellel on isegi teaduslik nimi – agressiivne mimikri.

Firefly inimesele on kasulik putukas, mis sööb aedades ja viljapuuaedades kahjureid. Seetõttu on aednik oma aias seda kaunist mardikat nähes tavaliselt väga õnnelik.

Jaapanis elavad kõige huvitavamad tulikärbse liigid, nad elavad riisipõldudel ja söövad kahjureid, tuues seeläbi hindamatut kasu põllumeestele ja aidates säästa saaki.

Tulimardika paljunemine, järglased ja eluiga

Nagu varem mainitud, meelitavad tulikärbsed oma valgusega enda poole vastassoost pooli ja paarituvad nendega. Kui isamardika paaritumishooaeg algab, läheb ta välja kaaslast otsima ja just sel ajal märkab naine oma valitut valguse varjus. Mida heledam on valgus, seda populaarsem on isane ja emased pööravad sellele kõige rohkem tähelepanu.

Mõned tulikärbse liigid on paaritumishooajal rahul kõige tõelisemate valgusshowdega, milles osalevad terved mardikarühmad. See näeb välja ilusam kui suurlinna öötuled.

Kui emane annab isasele teatud signaali, et on ta valinud, laskub ta tema juurde ja nad suhtlevad veel mitu minutit tuledes helendades, misjärel toimub viljastamisprotsess ise. Pärast kopulatsiooni muneb emane munad, mis kooruvad mardika vastsed. Need on enamasti mustad või kollased. On maismaa- ja veevastseid.

Nad on uskumatud ahnakad, tõugud tohutul hulgal süüa väikseid selgrootuid, samuti karbid. Nad võivad särada samamoodi nagu täiskasvanud mardikad. Olles suvel söönud, poevad nad talveks puude alla ja jäävad seal talveunne.

Varakevadel ärkavad vastsed ja söövad jälle tohututes kogustes. See juhtub umbes kuu või kauem, pärast mida see tuleb vastsete nukkumisprotsess, mis kestab 7 kuni 18 päeva.

Selle tulemusel ilmub välja täiskasvanud mardikas, kes nagu ülejäänud, helendab pimedal suveööl oma lummava valgusega. Täiskasvanud ei ela kaua, umbes kolm kuni neli kuud.