Зачем светлячки светятся?

Теплое мерцание светлячков — один из самых ярких признаков наступившего лета. На планете может существовать 2 400 видов этих насекомых, но лишь недавно ученые начали задаваться вопросом, почему они выработали способность излучать свет. Портал popsci.com рассказал, как специалисты изучили эту загадку.

Долгое время ученые думали, что яркий свет, который излучают светлячки семейства Lampyridae, изначально эволюционировал как инструмент предупреждения хищников. Мерцание подавало бы сигнал, что светлячок токсичный и наверняка не очень вкусный. А уже позже он потенциально был приспособлен для привлечения партнеров.

Научная работа китайских ученых, опубликованная в журнале PNAS Nexus, решила проверить эту гипотезу за счет моделирования генеалогического древа светлячков на базе генетических данных. Они отследили эволюцию химических соединений, которые делают насекомых токсичными — люцибуфагинов. Помимо этого, ученые изучили химикаты через жидкостный хроматограф/масс-спектрометр.

В результате авторы работы обнаружили, что токсины этого типа присутствуют лишь в одном подвиде светлячков, и что они могли появиться позже. Однако феномен биолюминесценции без каких-либо токсинов часто встречается в семействе. По словам ученых, это показывает, что токсин появился позже способности излучать свет, в ответ на что-то помимо спаривания.

Есть вероятность, что мерцание светлячков — эволюционная реакция на напряженные ситуации. Химикат, который позволяет им генерировать свет (люциферин), обладает свойствами антиоксиданта. Предки светлячков эволюционировали и разбились на разные подвиды, когда уровни атмосферного кислорода возросли после исторического минимума — Тоарского вымирания, случившегося примерно 183 млн лет назад.

Люциферин, возможно, помогал светлячкам выживать при дефиците кислорода в воздухе. По мнению ученых, светящиеся многоножки также выработали способность к биолюминесценции, чтобы справиться с недостатком кислорода в горячих, сухих условиях.