Почему светлячки светятся?

Светлячки — символ летнего тепла и уютных ночей, а также самые известные животные, обладающие способностью к биолюминесценции. Но как именно они излучают свет? Портал livescience.com разобрался в вопросе.

Разгадка тайны светлячков кроется в химической реакции, которая строится на веществе под названием люциферин. Он излучает свет в результате окисления из-за двух молекул: аденозинтрифосфата и магнезии. Посредником в этой реакции выступает энзим люцифераз.

Светлячки имеют специальные световые органы в брюшной полости, где и проходят эти химические реакции: они содержат слой кристаллизованной мочевой кислоты, помогающей отражать свет. Механизм взаимодействия люциферина и люцифераза был выработан эволюционным путем несколькими биолюминесцентными животными — помимо светлячков среди них числятся и жуки Sinopyrophoridae.

Ученые лишь в последние пару столетий начали понимать, как именно некоторые живые организмы способны излучать свет. Одним из первооткрывателей в этом направлении был член Королевского общества Оксфорда, который еще в XVII веке обнаружил, что светящимся грибам необходим воздух.

То же самое можно сказать и про светлячков: они тоже не могут излучать свет без кислорода. Причем эти насекомые способны светиться еще на стадии личинки: возможно, в качестве защитного механизма, ведь некоторые светлячки ядовиты. После завершения метаморфозы, по достижению взрослой формы, они получают новые световые органы, однако система в целом остается прежней.

Клетки в световых органах светлячков полны люциферина и люцифераза. Они также содержат необычайно высокую концентрацию митохондрий: эти органеллы производят аденозинтрифосфат, необходимый для поддержания химической реакции. А яркость и генерацию света регулирует подача кислорода к клеткам. Чем больше воздуха, тем ярче свет. Некоторые светлячки даже используют мигающие сигналы для поиска партнеров.