Świetliki migoczące w letni wieczór czy tajemniczo błyszczące morze to efekt bioluminescencji, czyli wytwarzania światła przez organizmy żywe. Za ten niezwykły efekt odpowiada reakcja chemiczna, w której główną rolę odgrywa biolucyferyna. Sprawdzamy, jak to działa i po co zwierzętom własne „latarenki”.
Jak powstaje żywe światło
Bioluminescencja to zjawisko, w którym energia z reakcji chemicznej zamienia się w światło. Nie potrzeba do tego nasłonecznienia ani wcześniejszego „ładowania”, jak w przypadku farb fluorescencyjnych. Organizm sam produkuje światło w swoich komórkach.
W największym uproszczeniu w reakcji biorą udział trzy elementy:
- lucyferyna – związek chemiczny, który po utlenieniu emituje światło (jej ogólną nazwę często zastępuje się określeniem biolucyferyna),
- lucyferaza – enzym, który przyspiesza całą reakcję,
- tlen – niezbędny do utlenienia lucyferyny; u wielu gatunków potrzebne są też dodatkowe substancje, na przykład źródło energii w komórce.
Warto wiedzieć, że „lucyferyna” nie jest jedną konkretną substancją. Różne grupy organizmów wykształciły własne wersje tego związku i własne enzymy. Dlatego światło świetlika i światło głębinowej ryby powstają na bazie innych cząsteczek, choć zasada działania jest podobna. Zjawisko pojawiło się w ewolucji wielokrotnie, niezależnie w różnych liniach rozwojowych.
Światło tego typu jest zwykle tzw. zimnym światłem: większość energii zamienia się w blask, a nie w ciepło. Dlatego nie parzy ani nie nagrzewa ciała zwierzęcia w zauważalny sposób.
Świetliki – najbardziej znani świecący owady
Świetliki to w rzeczywistości chrząszcze, a nie muchy czy motyle, jak sugeruje potoczna nazwa. Ich narządy świetlne znajdują się zazwyczaj na końcu odwłoka. W specjalnych komórkach zachodzi opisana wyżej reakcja, a owad może ją regulować, na przykład dzięki kontroli dopływu tlenu. Dzięki temu potrafi włączać i wyłączać światło, a także nadawać mu rytm.
U wielu gatunków błyski służą do porozumiewania się. Samce i samice wysyłają sygnały w charakterystycznym dla swojego gatunku wzorze: długości, liczbie i odstępach między błyskami. To rodzaj „języka”, który pozwala odnaleźć partnera tego samego gatunku w ciemności.
W Polsce można spotkać przede wszystkim świetlika świętojańskiego. Samice tego gatunku nie latają, a ich zielonkawy blask można zobaczyć w trawie, zwłaszcza w ciepłe letnie wieczory, często wokół przełomu czerwca i lipca. Świecą też larwy świetlików, stąd potoczna nazwa „robaczki świętojańskie”. Konkretne terminy i miejsca występowania zależą od regionu oraz pogody, więc warto sprawdzić lokalne informacje.
Po co zwierzętom własne światło
Bioluminescencja nie ma jednej funkcji. W zależności od gatunku światło może służyć do wielu różnych celów:
- przyciągania partnera – tak jak u świetlików,
- zwabiania ofiar – część głębinowych ryb ma świecące „przynęty”, które przyciągają drobne zwierzęta,
- obrony – niektóre organizmy rozbłyskują, by zaskoczyć lub zdezorientować napastnika, a inne wyrzucają świecącą substancję,
- kamuflażu – w morzu część zwierząt świeci od spodu ciała, dopasowując się do słabego światła z góry, przez co ich sylwetka jest trudniej widoczna dla drapieżników,
- ostrzegania – blask może sygnalizować, że zwierzę jest niesmaczne lub niebezpieczne.
Najwięcej gatunków świecących występuje w oceanach, szczególnie w strefach głębinowych, gdzie światło słoneczne praktycznie nie dociera. Świecą tam między innymi ryby, kałamarnice, meduzy i drobne skorupiaki. Także w płytszych wodach można zobaczyć efekt świecenia, gdy niektóre mikroskopijne organizmy rozbłyskują pod wpływem poruszenia wody.
Inne świecące organizmy, o których warto wiedzieć
Świecą nie tylko zwierzęta. Bioluminescencję mają także niektóre bakterie oraz grzyby. Świecące grzyby są znane z lasów w różnych częściach świata, a ich blask bywa widoczny na gnijącym drewnie. Zjawisko to jest zwykle bardzo słabe i dostrzegalne dopiero w całkowitej ciemności.
Bioluminescencja bywa też mylona z fluorescencją. Różnica jest prosta: organizm bioluminescencyjny sam wytwarza światło w wyniku reakcji chemicznej, a organizm fluorescencyjny jedynie pochłania światło (na przykład ultrafioletowe) i oddaje je w innej barwie. Wiele skorpionów czy niektórych płazów po oświetleniu lampą UV świeci właśnie w ten drugi sposób.
Jak obserwować świetliki i nie szkodzić im
Jeśli chcesz zobaczyć świecące owady, kilka prostych zasad zwiększy szanse na udaną obserwację i ograniczy wpływ na przyrodę:
- Wybierz właściwy czas – najlepsze są ciepłe, bezwietrzne wieczory w pełni lata, po zmroku.
- Szukaj ciemnych miejsc – wilgotne łąki, skraje lasów i brzegi zbiorników wodnych, z dala od latarni.
- Ogranicz światło – sztuczne oświetlenie zakłóca sygnały owadów. Jeśli musisz użyć latarki, przysłoń ją i świeć w ziemię.
- Nie łap i nie zabieraj – świetliki są wrażliwe, a w wielu miejscach objęte ochroną. Zasady ochrony gatunkowej warto sprawdzić w aktualnych przepisach.
- Nie wchodź w głąb siedlisk – deptanie trawy niszczy miejsca, w których żyją larwy.
Spadek liczby świetlików wiąże się m.in. ze zmianami środowiska i nadmiarem sztucznego światła nocą. Możesz pomóc im także we własnym ogrodzie: ogranicz oświetlenie po zmroku, zostaw fragment nieskoszonej trawy i zrezygnuj ze zbędnych środków chemicznych.
