Лампирис ноктилука
| Лампирис ноктилука | |
|---|---|
 | |
| Мужской | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | животное |
| Тип: | Членистоногие |
| Сорт: | Насекомое |
| Заказ: | Жесткокрылые |
| Семья: | Лампириды |
| Подсемейство: | Лампирины |
| Племя: | Лампирини |
| Род: | Лампирис |
| Разновидность: | Л. ноктилука |
| Биномиальное имя | |
| Лампирис ноктилука | |
| Синонимы | |
Cantharis noctiluca Линней, 1767 г. | |
Лампирис ноктилука , [2] обыкновенный светлячок Европы (см . также « светлячок ») — типовой вид жуков рода Lampyris и семейства Lampyridae .
Lampyris noctiluca демонстрирует выраженный половой диморфизм . Самцы крылатые, с коричневыми надкрыльями , более четкой переднеспинкой и большим коричневым пятном посередине, а самки личинкообразные , крылья отсутствуют и они часто вдвое больше самцов (до 25 миллиметров или 1 дюйм в длину). .
Эти жуки используют свою биолюминесценцию для привлечения партнеров. Взрослые самки в основном славятся своим сиянием, хотя светиться способны на всех стадиях их жизненного цикла.
В Великобритании этот вид довольно распространен по сравнению со своим двоюродным братом Phosphaenus hemipterus – меньшим светлячком – который встречается очень редко. [ нужна ссылка ]
Lampyris noctiluca, обычно называемый светлячком, принадлежит к семейству Lampyridae, что в переводе с греческого означает «сияющие», и включает виды, известные как светлячки или светлячки. Вопреки своему названию, это не червяк, а жук. Эти жуки обычно наиболее активны ночью и проводят день под мусором или в земле. Личинки также ведут ночной образ жизни, и их редко можно увидеть — они выходят наружу только при подходящих условиях с апреля по октябрь. Стадия взрослой особи намного короче стадии личинки, но их гораздо легче обнаружить, поскольку они светятся несколько часов и перестают светиться только после спаривания.
Распределение
[ редактировать ]Ареал этого жука простирается от Португалии и Ирландии. [ нужна ссылка ] на западе, через всю Европу , Африку и Азию до Китая на востоке. Он также выживает дальше на север, чем любой другой светлячок, почти достигая Полярного круга . Он не встречается в Северной Америке , Южной Америке , Южной Азии , Австралии и Антарктиде .
География
[ редактировать ]Lampris noctiluca встречается главным образом в долинах Уэльса и Шотландии, а также встречается в Европе, например, в Эстонии, Бельгии и Финляндии . Обычно они предпочитают меловые и известняковые участки, открытую траву, живые изгороди и леса, и их редко можно встретить на землях, улучшенных для сельскохозяйственных целей. Они предпочитают открытый воздух, особенно в эволюционных целях, чтобы самка могла привлечь самца своим светом в июне, июле и августе.
Физическое описание
[ редактировать ]Размер взрослых самок Lampyris noctiluca варьируется от 12 до 20 мм, а самцы значительно меньше. Личинки имеют длину всего несколько миллиметров (1). У них также есть сегментированные тела, благодаря которым самки могут излучать биолюминесцентное свечение (2). Вид имеет окраску от коричневатой до черноватой. Самцы оснащены двумя парами крыльев: вторая пара используется для полета, а первая пара, известная как надкрылья , прикрывает вторую. Однако самки не летают. Насекомые характеризуются мягким телом и удлиненной формой, с головой, скрытой переднеспинкой , и нитевидными усиками . Светимость ограничена несколькими последними сегментами брюшка. Среди них взрослая самка особенно светится, используя свою способность светиться для привлечения самцов, в то время как личинки также светятся, но более слабо и лишь с перерывами. Свет производит холодный свет, который приносит пользу видам, поскольку они тратят мало тепла. Преобразовывают только около 3 процентов своей электрической энергии в свет, что относительно эффективно по сравнению с другими светящимися видами. Несмотря на сходство личинок со взрослыми особями, поскольку у них сегментированное тело и шесть ног возле головы, их способ передвижения может делать их похожими на гусениц (1).
Химия света
[ редактировать ]Для Lampyris noctiluca, или светлячков, производство света имеет решающее значение для успеха спаривания, и это сложный процесс. Эти существа излучают желтовато-зеленое свечение полупрозрачной кожи на нижней стороне трех последних сегментов брюшка, чтобы заманить более мелких крылатых самцов. Каждую ночь они светят около двух часов, либо после этого периода уходят в безопасное место, либо перестают светиться после того, как находят себе пару, и им удается делать это до 10 ночей подряд. Самцы могут заметить этот свет на расстоянии до 45 метров. Свет устойчивый, но самки усиливают его привлекательность, ритмично двигая брюшком, создавая пульсирующий эффект просветления и затемнения. Хотя личинки также обладают способностью светиться, они с большей готовностью выключают свет, особенно если чувствуют опасность. Свечение наблюдается и у куколок, когда их потревожат.
Светлячки контролируют свое свечение, регулируя приток кислорода к светоизлучающим мембранам, содержащим люциферин. Этот свет возникает в результате химической реакции, проводимой ферментом люциферазой, чья специфическая структура зависит от генетического состава червя, что приводит к незначительным различиям в освещении у разных людей (3). В частности, химия, лежащая в основе свечения жука, является результатом химической реакции, в которой участвуют три основных компонента: небольшая органическая молекула, известная как люциферин , названная в честь носителя света, падшего архангела Люцифера ; аденозинтрифосфат (АТФ), важнейшая молекула, которая обеспечивает синтез белков; и люцифераза, катализатор, который запускает этот процесс освещения (1). Примечательно, что этот биолюминесцентный процесс очень эффективен: почти вся выделяемая энергия преобразуется в свет, при этом лишь около 2% теряется в виде тепла. Интенсивность свечения самки служит сигналом для самцов, указывающим на ее репродуктивный потенциал. Самцов привлекают более яркие самки, которые обычно указывают на больший размер и большее количество яиц, что вызывает конкуренцию среди самок за возможности спаривания. Интересно, что искусственное освещение также может привлечь самцов, отвлекая их от естественных занятий спариванием. Пик их яркой активности приходится на вечера июня и июля, отмечая самое яркое время в их репродуктивном календаре (3).
Световое производство
[ редактировать ]
Производство света жизненно важно для Lampyris noctiluca . Благодаря этому у них больше шансов на спаривание, поэтому это сложный процесс.
Они излучают желтовато-зеленый свет из полупрозрачной нижней стороны последних трех сегментов брюшка, чтобы привлечь более мелких крылатых самцов. Они будут светиться в течение двух часов, а затем вернутся в свое укрытие до следующей ночи или перестанут светиться, как только найдут себе пару. При этом самки могут выжить не менее 10 ночей подряд.
Свет может быть виден самцами на расстоянии до 45 метров. Свет излучается непрерывно, хотя они и машут брюшком из стороны в сторону, отчего создается впечатление, что он то светлеет, то тускнеет. Иногда можно увидеть светящихся личинок, хотя кажется, что им легче выключить свет, чем самкам, особенно если их потревожить. Куколки светятся, если их потревожить. [3]
Насекомое может регулировать производство света, контролируя подачу кислорода к светоизлучающим мембранам, содержащим люциферин . Химическая реакция, производящая свет из люциферина, катализируется люциферазой , точная химическая структура которой определяется индивидуальной генетической структурой светящихся червей, которая, в свою очередь, определяет тонкие различия в излучаемом светом от человека к человеку. Практически вся производимая энергия — это свет; только 2% — это тепло.
Яркость свечения используется самцами как показатель плодовитости самки . [4] Самцы с большей вероятностью перелетят к более яркой самке, поскольку она крупнее и у нее больше яиц. Благодаря этому самки конкурируют друг с другом за спаривание. [5]
Самцов иногда привлекают искусственные светильники.
Пик светящегося периода приходится на вечера в июне и июле. [6]
Воспроизведение
[ редактировать ]В процессе размножения Lampyris noctiluca, или светлячка, решающую роль в привлечении самок играет самка. Чтобы привлечь внимание самцов светлячков, которые летают на высоте около метра от земли, самка взбирается на стебель растения. Располагаясь над большей частью приземной растительности и выгибая живот вверх, она демонстрирует свои светящиеся органы, сигнализируя всем проходящим мимо самцам. Эта выставка является частью ее взрослой жизни, которая охватывает всего несколько недель, посвященных светению, спариванию и откладыванию яиц перед ее смертью. Через несколько недель из яиц вылупляются личинки, проходя личиночную стадию, которая длится одно или два лета, в течение которых они питаются маленькими улитками, парализуя их перед употреблением. Этот длительный цикл развития способствует наблюдаемым популяционным циклам вида «бум или спад», при этом численность значительно колеблется от года к году.
Уникальным для Lampyris noctiluca является метод определения пола, на который влияют гормоны, что является редкостью среди насекомых. Половая дифференциация между самцами и самками начинается на четвертом личиночном возрасте, при этом различия изначально незначительны. мужские клетки апикальной ткани гонад , На этом этапе начинают делиться в отличие от женских клеток, которые делятся в базальной ткани. Примечательно, что трансплантация семенников самкам до пятого возраста приводит к маскулинизации, тогда как аналогичные процедуры, выполняемые позже, или попытки феминизации самцов не приводят к смене пола. Это демонстрирует, что, хотя семенники могут трансформировать женские гонады до пятого возраста в мужские, яичники не оказывают феминизирующего эффекта на самцов, подчеркивая уникальный аспект биологии вида (2).
Жизненный цикл
[ редактировать ]Жизненный цикл начинается, когда самка, используя свое светящееся свечение, привлекает самца для спаривания. После спаривания она откладывает от 50 до 100 яиц в течение трех дней во влажной среде, например, под мхом, подстилкой из листьев или на стеблях травы, а затем умирает, не заметив вылупления яиц. Эти бледно-желтые яйца, каждое около 1 мм в диаметре, могут излучать слабое желтое свечение и вылупляться в течение двух-трех недель, причем в более холодном климате этот срок может увеличиваться. После вылупления личинки, напоминающие взрослых самок, но отличающиеся яркими пятнами на каждом из 12 сегментов, вступают в двух-трехлетнюю фазу хищничества. В основном они питаются слизнями и улитками, вес которых может достигать 200 раз больше их собственного веса, вводя им токсичную коричневую пищеварительную жидкость через многочисленные укусы и укусы. Этот метод позволяет личинке поедать добычу, не прилипая к защитной слизи, превращая добычу в легкоусвояемый бульон.
Примечательно, что эти личинки ведут ночной образ жизни и наиболее активны во влажных условиях, которые способствуют активности их добычи. На личиночной стадии они могут претерпевать четыре-пять линек и зимовать под бревнами, камнями или подстилкой из листьев зимой, когда еды становится мало. Проснувшись весной, они продолжают свой жизненный цикл, который может длиться один или несколько лет. Переход во взрослую жизнь происходит с мая по июль, а иногда и позже, при этом взрослые особи живут за счет запасов пищи, накопленных на личиночной стадии. После достижения зрелости их жизнь завершается размножением, после чего они умирают, завершая цикл.(3). Взрослые особи обычно не живут более двух-трех недель (6).
Еда
[ редактировать ]Всю фазу питания они проходят на личиночной стадии. Личинки — жестокие хищники и бродят по опавшим листьям в поисках слизней и улиток . (1). Они делают это, вводя своей жертве пищеварительные ферменты, а затем потребляя сжиженное внутреннее содержимое. Напротив, у взрослых светлячков полностью отсутствует ротовой аппарат, что делает их неспособными есть (2).
Проблемы светового загрязнения
[ редактировать ]Эти жуки в значительной степени полагаются на свет в своих репродуктивных процессах. Однако рост искусственного освещения, даже в сельской местности, представляет собой серьезную проблему. Такие источники света могут затруднить самцам поиск партнёров. Исследование 2014 года показало, что минимальный уровень светового загрязнения может нарушить брачное поведение самцов L. noctiluca , поскольку они изо всех сил пытаются найти самок. Это исследование подчеркивает потенциальную связь между сокращением популяций светлячков и световым загрязнением, предполагая, что это заслуживает рассмотрения как способствующий фактор (5).
среда обитания
[ редактировать ]Они встречаются на старых лугах, особенно на меловых и известняковых почвах . Они также встречаются на обочинах, живых изгородях и пустоши . Личинки живут в защищенных местах – под камнями и деревом, но ползают по разным участкам местности.
Жизненный цикл
[ редактировать ]
Как только самки привлекают самцов своим свечением, они спариваются, откладывают яйца и умирают.
Обычно 50–100 особей откладываются в течение трех дней, причем взрослые особи не доживают до того, как они вылупятся. Их укладывают в достаточно влажных местах, например, на стеблях трав, под мхом и под опавшими листьями. [7]
Яйца бледно-желтые, диаметром 1 мм. Они могут светиться слабо-желтым. [7]
Яйца вылупляются через две-три недели, а в более холодном климате, возможно, и дольше. [7] Личинки и взрослые самки внешне похожи, но у личинок на каждом из 12 сегментов имеются яркие пятна, тогда как у взрослых самок спина полностью черная.
Хищные личинки в течение двух-трех лет питаются слизнями и улитками , которым они впрыскивают коричневую токсичную пищеварительную жидкость, доставляемую посредством серии укусов и укусов. Яду нужно время, чтобы подействовать, и личинка должна быть осторожна, чтобы не прилипнуть к защитной слизи, которую может выделять ее добыча. Добычу постепенно парализует, а пищеварительная жидкость превращает часть ее в коричневый бульон, который может лакать личинка. Добыча остается живой, а некоторые частично съеденные жертвы, как известно, уползают после еды.
Слизни и улитки часто в 200 раз превышают вес личинки жука. Личинки ведут ночной образ жизни и наиболее активны во влажных условиях, когда их добыча наиболее активна.
Личинки могут линять четыре-пять раз за свою жизнь. [3] [7] Они проводят зиму под бревнами, камнями, деревянными ямами или подстилкой из листьев, их тела сжимаются, как гармошка , и впадают в спячку, поскольку найти еду становится все труднее. Весной они пробуждаются, и цикл повторяется еще один год, а возможно и два. [7]
Они становятся взрослыми с мая по июль, а иногда и позже, выживая за счет запасов пищи, накопленных за время личинки, и умирают после размножения.
Угрозы численности видов
[ редактировать ]Угрозы включают разрушение среды обитания , фрагментацию среды обитания , пестицидов использование , загрязнение окружающей среды , отвлечение внимания искусственным освещением , недостаточный выпас скота и изменение климата . [8] [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Макадам К., Де Кок Р. и Энрикес С. (2024). « Лампирис ноктилука » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2024 : e.T216125791A216918599 . Проверено 15 июля 2024 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Линней C (1758) Systema Naturae через три царства природы, в соответствии с классами, отрядами, родами, видами, с признаками, различиями, синонимами, местами, Том I. Десятое издание, реформированное. Холмиэ: прямые расходы. Лоуренс Сальвиус i–ii, 1–824 стр. дои : 10.5962/bhl.title.542:400
- ^ Перейти обратно: а б Новак, Мартин (28 марта 2017 г.). «Переописание неполовозрелых стадий центральноевропейских светлячков, Часть 1: личинка, куколка Lampyris noctiluca (Linnaeus, 1758) и заметки по ее биологии (Coleoptera: Lampyridae: Lampyrinae)» . Зоотакса . 4247 (4): 429–444. дои : 10.11646/zootaxa.4247.4.5 . ISSN 1175-5334 . ПМИД 28610049 .
- ^ Хопкинс, Юхани; Бодри, Готье; Кандолин, Ульрика; Кайтала, Арья (2015). «Я сексуальна и светлюсь этим: женское украшение в ночной столице заводчика» . Письма по биологии . 11 (10): 20150599. doi : 10.1098/rsbl.2015.0599 . ПМК 4650175 . ПМИД 26490414 .
- ^ Борщаговский, Анна-Мария; Бодри, Готье; Хопкинс, Юхани; Кайтала, Арья (январь – февраль 2019 г.). «Бледно по сравнению: конкурентные взаимодействия между сигнальными самками светлячков» . Поведенческая экология . 161 : 20–26. дои : 10.1093/beheco/ary161 .
- ^ Хикмотт, В; Тайлер Дж. (2011). «Сезонные изменения периода проявления самок светляка Lampyris noctiluca L. (Coleoptera: Lampyridae)» . Лампирид . 1 : 14–21.
- ^ Перейти обратно: а б с д и «Лампирис ноктилука» . британские жуки . Проверено 14 октября 2022 г.
- ^ Льюис, Сара М.; Вонг, Чунг Хэй; Оуэнс, Авалон CS; Фэллон, Кэндис; Джепсен, Сарина; Танчароен, Анчана; У, Цзясюн; Де Кок, Рафаэль; Новак, Мартин; Лопес-Палафокс, Таня; Ху, Вероника; Рид, Дж. Майкл (1 февраля 2020 г.). «Глобальный взгляд на угрозу исчезновения светлячков» . Бионаука . 70 (2): 157–167. дои : 10.1093/biosci/biz157 . ISSN 0006-3568 . Проверено 27 августа 2020 г.
- ^ Оуэнс, Авалон CS; Льюис, Сара М. (2018). «Воздействие искусственного света в ночное время на ночных насекомых: обзор и синтез» . Экология и эволюция . 8 (22): 11337–11358. дои : 10.1002/ece3.4557 . ПМК 6262936 . ПМИД 30519447 . S2CID 54459377 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Идентификация европейских светлячков
- Кендалл Биоисследования
- Домашняя страница опроса о светляках в Великобритании содержит обширную информацию об этом виде.
- Распространение в Великобритании
- Биолиб
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
