کرم شب تاب چگونه می درخشد؟ چرا کرم شب تاب در شب می درخشد - توضیح علمی چه بخشی از کرم شب تاب نور ساطع می کند.

در یک غروب خوب تابستانی، زمانی که اولین گرگ و میش تازه شروع به ریزش روی زمین می کند، می توانید به راحتی درخششی مرموز را در میان تیغه های بلند علف مشاهده کنید. وقتی کمی نزدیکتر شوید و خوب نگاه کنید، با لبخند متوجه می شوید که اینها آشنایان قدیمی شما هستند - کرم شب تاب.

این اشکالات که از دوران کودکی برای همه شناخته شده اند، هنوز هم جذاب و جذاب هستند. با این حال، این سوال که چرا آنها نور ساطع می کنند همچنان باز است.

کرم شب تاب خانواده ای از سوسک های شبانه زمینی هستند که توانایی تولید نوری خنک و سبز مایل به زرد در تاریکی را دارند. رنگ آنها قهوه ای تیره است و طول آنها به یک و نیم سانتی متر می رسد. در کل جهان، حدود 2000 گونه از آنها وجود دارد و تقریباً همه حشرات، مانند لاروهای آنها، شکارچی هستند. آنها از بی مهرگانی مانند راب و حلزون تغذیه می کنند.

این حشرات بیشتر در آب و هوای گرمسیری و نیمه گرمسیری دیده می شوند و در آب و هوای معتدل کمتر دیده می شوند. منطقه جغرافیایی. آنها عمدتاً به دلایل ارتباطی می درخشند و سیگنال های جنسی، جستجویی، حفاظتی و سرزمینی را منتشر می کنند.

همه گونه های کرم شب تاب ندارند طیف کاملسیگنال های بالا اساساً آنها فقط به سربازان وظیفه محدود می شوند. چرا پدیده درخشش رخ می دهد و "چراغ قوه" کرم شب تاب چگونه کار می کند؟

توضیح علمی چراغ های زرد-سبز

توانایی بیولومینسانس، برای تولید نور، در این حشرات در درجه اول به دلیل وجود اندام های شب تاب ویژه، فوتوسیت ها است.

در نوک شکم، زیر قسمت شفاف پوسته، کرم شب تاب دارای چندین بخش است که در آنها، تحت تأثیر لوسیفراز، لوسیفرین و اکسیژن مخلوط می شوند. فرآیند اکسیداسیون یا تجزیه لوسیفرین می شود دلیل اصلیچرا سوسک ها نور ساطع می کنند

اکثر اعضای خانواده قادر به تنظیم روشنایی یک لامپ رشته ای یا تولید فلاش های کوتاه و متناوب هستند. و برخی از کرم شب تاب به طور همزمان می درخشند. پاسخ به این سؤال که چرا حشرات همیشه نمی درخشند، یک نظر نسبتاً گسترده در دنیای علمی خواهد بود: کرم شب تاب می تواند دسترسی اکسیژن به اندام لومینسانس را کنترل کند.

کمی عاشقانه یا زمانی برای قرار

با مطالعه کرم شب تاب، حشره شناسان به این نتیجه رسیده اند که دلیل اصلی سوسو زدن حشرات در تاریکی تمایل آنها برای جذب یک جفت بالقوه است. هر گونه سیگنال های متمایز خود را دارد که الگوهای نور متفاوتی را نشان می دهد. بنابراین، کرم شب تاب ماده، که روی یک برگ نشسته است، سیگنال های خاصی را به کرم شب تاب نر می فرستد، که در هوا شناور می شود و به دنبال "همدم" خود می گردد.

با دیدن نوری آشنا، مستقیم به سمت آن می روند. پس از نزدیک شدن، کرم شب تاب جفت گیری می کند و ماده بلافاصله تخم های بارور شده را در زمین می گذارد، که بعداً لاروها به شکل صاف و قهوه ای از آنها خارج می شوند. برخی از لاروها تا زمانی که به سوسک تبدیل شوند می درخشند.

ترفندهای کوچک نیمه زن

جذب یک جفت بالقوه تنها دلیلی نیست که کرم شب تاب از موهبت خود برای بیولومینسانس استفاده می کند. برخی از گونه های سوسک سوسوگر می توانند نور را برای اهداف کاملاً متضاد تولید کنند.

به عنوان مثال، کرم های شب تاب متعلق به گونه فتوریس می توانند دقیقا سیگنال های کرم شب تاب گونه های دیگر را کپی کنند. بنابراین، ماده ها غریبه های مرد ساده لوح را فریب می دهند.

هنگامی که آنها به امید جفت گیری به بالا پرواز می کنند، ماده های فوتوریس آنها را می بلعد و مقدار کافی دریافت می کنند مواد مغذیبرای خود و لاروهای گونه خود آماده بیرون آمدن از زمین.

استفاده غیر متعارف از فانوس های طبیعی

با نگاهی به سوسو زدن درخشان کرم شب تاب، از زمان های قدیم مردم تعجب کرده اند که چرا از آنها برای اهداف مفید استفاده نمی کنند. هندی ها آنها را به موکاسین ها متصل می کردند تا مسیرها را روشن کنند و مارها را بترسانند. اولین مهاجران به آمریکای جنوبیآنها از این حشرات به عنوان روشنایی برای کلبه های خود استفاده می کردند. در برخی از سکونتگاه ها این سنت تا به امروز حفظ شده است.

که در دنیای مدرناین سوال که چرا و چگونه کرم شب تاب توانایی نورتابی زیستی را به دست آوردند و چگونه می توان از هدیه آنها برای اهداف علمی استفاده کرد، ذهن بیش از یک حشره شناس را به هیجان می آورد. دانشمندان با آزمون و خطای گسترده حتی موفق به یافتن ژنی شدند که باعث می شود سلول های این حشرات لوسیفراز تولید کنند.

پس از جداسازی این ژن، آن را به یک برگ تنباکو پیوند زدند و بذرها را در یک مزرعه کامل کاشتند. محصول نوظهور با فروپاشی تاریکی می درخشید. آزمایشات با کرم شب تاب هنوز تمام نشده است: بسیاری از اکتشافات جدید و جالب در انتظار ما هستند.

کرم شب تاب چیزی است که شب های تابستان را خاص می کند. آنها معمولاً در چمن ها پنهان می شوند و از آنجا چراغ سبز عرفانی می تابند، به این امید که توجه جنس مخالف را به خود جلب کنند. و آنها این کار را به زیبایی انجام می دهند. آیا تا به حال درختانی را دیده اید که چشمک می زنند، انگار در کفن هستند گلدسته برقی? مثل همیشه، پشت این عاشقانه یک واکنش شیمیایی پیچیده نهفته است.

چگونه کرم شب تاب می درخشد

کرم شب تاب به دلیل یک عضو منحصر به فرد در بدن خود - یک فتوفور می درخشد. در دم شکم قرار دارد و ساختار پیچیده ای دارد که از سه لایه کاربردی تشکیل شده است. برای وضوح، بیایید یک چراغ قوه جیبی معمولی را تصور کنیم: لایه زیرین آینه مانند است و باید نور تولید شده در نتیجه پیچیده را منعکس کند. واکنش شیمیاییلایه میانی. بافت های لایه میانی از فوتوسیت ها تشکیل شده است - سلول هایی که قادر به تبدیل اکسیژن به نور هستند. لایه عملکردی بالایی با یک کوتیکول شفاف انتقال دهنده نور نشان داده شده است.

اکسیژن، که در مقادیر زیاد برای ایجاد درخشش کرم شب تاب ضروری است، با جایگزینی آن با اکسید نیتریک از میتوکندری سلولی جابجا می شود. حشرات ریه ندارند، بنابراین تمام فرآیندهای لازم برای وجود در سلول ها از جمله تنفس انجام می شود. آ سیستم عصبیحالت های عملکرد چراغ قوه را تنظیم می کند.

موجودات زیادی در طبیعت وجود دارند که "نور" را حمل می کنند - صخره ها، ماهی های اعماق دریا، نرم تنان، چتر دریایی و غیره. هم در آنها و هم در کرم شب تاب، رنگدانه لوسیفرین مسئول درخشش است که در لوسیفراز با کمک مولکول آدنوزین تری فسفات - ATP (یک واحد جهانی انرژی سلولی) فعال می شود و هنگامی که اکسید می شود، درخششی جادویی ایجاد می کند. این در هنگام جداسازی مولکول ها اتفاق می افتد دی اکسید کربنهنگامی که مولکول های لوسیفرین از حالت برانگیخته خود خارج می شوند و انرژی نور را آزاد می کنند، در نتیجه کرم شب تاب در تاریکی شروع به درخشش می کند.

درخشش مرموز و سرد کرم شب تاب واقعاً اصلاً گرم نمی شود - خوب، شاید روح. فوتون ها حاوی اشعه مادون قرمز و فرابنفش نیستند. اما "روشنایی" حدود 98٪ از انرژی مصرف شده را می گیرد، برخلاف یک لامپ الکتریکی معمولی که بازده آن تنها 10٪ است و انرژی آن تا حدی صرف گرمای بی فایده می شود.

چرا کرم شب تاب می درخشد؟

چرا کرم شب تاب می درخشد، چرا لازم است؟ واقعیت این است که بیولومینسانس را می توان و باید به یک روش ارتباطی بین دو جنس نسبت داد - روشی بسیار رمانتیک و زیبا. به عنوان مثال، مردان از گونه های آمریکای شمالی و مناطق گرمسیری، یک فلش موب واقعی قبل از عروسی ترتیب می دهند. حشرات روی درخت می نشینند و هنگام غروب به طور تصادفی پلک می زنند. پس از مدتی آنها یک ریتم واحد را می گیرند و در یک تک آهنگ همگام می شوند لوازم نصب کردنی روشنایی- و درخت به نظر می رسد با یک گلدسته زنده تزئین شده است.

به هر حال، کرم شب تاب ماده به خصوص زیبا نیست - آنها، بر خلاف نرها، بال ندارند، اما در پاسخ به بچه های درخت به طور همزمان درخشنده هستند. با این حال، زنان حیله گر هستند - به ویژه ماده های گونه Photuris که وانمود می کنند گونه دیگری هستند - Photinus. پس از آن، نرهای فریب خورده گونه Photinus خورده می شوند، اما ماده ها به آینده اعتماد می کنند، زیرا بدن قربانیان آنها حاوی آنزیم خاصی است که پرندگان و عنکبوت ها را دفع می کند. گاهی اوقات عمل آدمخواری بدون دلیل موجه رخ می دهد.

نمایندگان زن سیگنال خاصی می دهند که نشان می دهد برای لقاح آماده هستند. این طوری است که نر می فهمد کجا باید پرواز کند. به طور کلی، هر چه روشن تر باشد، بیشتر می درخشد توجه زنانهجذب می کند.

علاوه بر این، لاروها، شفیره ها و تخم های آنها می درخشند - این چیزی است که دانشمندان نمی توانند توضیح دهند. اما می توان فرض کرد که از این طریق سیگنال غیرقابل خوردن را به شکارچیان می رسانند.

در اوراسیا، رایج ترین گونه "کرم ایوان" نامیده می شود. اعتقاد بر این است که در شب ایوان کوپلا است که این حشرات فعال تر می شوند.

یک واقعیت جالب این است که از بین 2000 گونه، فقط چند کرم شب تاب می درخشند، بقیه عمدتاً فقط در طول روز عمل می کنند.

آنچه کرم شب تاب می تواند به ما بیاموزد

کرم شب تاب علاوه بر پرورش حس زیبایی در افراد، می تواند به کارایی تبدیل انرژی خود به نور ببالد. اخیراً، محققانی که سطح بدن کرم شب تاب را مطالعه می کنند، به ساختار پوسته پوسته آن که یادآور کاشی های سقف است، اشاره کرده اند. آنها با استفاده از فناوری نانو سعی کردند ساختاری مشابه روی سطح LED ایجاد کنند. و این کارایی آن را 55 درصد افزایش داد!

سمبولیسم کرم شب تاب

به گفته برخی از مردم، کرم شب تاب هستند روح مردگانکه نمی توانند راه خود را پیدا کنند خوب، چگونه می توانید این جادو را توضیح دهید؟ در فلسفه فنگ شویی، کرم شب تاب به عنوان نمادی از تولد دوباره روح ها قرار می گیرد. درخشش فوق العاده حشره به آن شخصیت تقریبا مقدسی می دهد.

اما ژاپنی ها بیشترین تعداد سنت ها و عمیق ترین نمادهای کرم شب تاب را دارند. همانطور که مناسب یک آب و هوای گرم و مرطوب است، آنها با اشتیاق بسیار بیشتری نسبت به عموزاده های رنگ پریده خود از عرض های جغرافیایی میانی می درخشند. بنابراین، دوره جفت گیری آنها یک نمایش نوری باشکوه است. ژاپن حتی جشنواره کرم شب تاب - جشنواره هوتارو - را جشن می گیرد.

مردم از کرم شب تاب برای اهداف مختلف استفاده می کردند - به عنوان تزئین در مو، به عنوان ابزاری برای ایجاد یک فضای رمانتیک، به عنوان یک وسیله روشنایی، به عنوان دستیار در مبارزه با ارواح شیطانی. امروزه از لوسیفراز مصنوعی که در اصل از حشرات زنده استخراج می شد، در پزشکی قانونی و همچنین برای نظارت بر کیفیت محصولات غذایی استفاده می شود.

جمعیت کرم شب تاب به شدت کاهش یافته است و این به دلیل آلودگی و تخریب زیستگاه آنها است. واقعیت این است که آنها از این مکان ها مهاجرت نمی کنند، بلکه به سادگی ناپدید می شوند.

ویدئویی درباره چرایی درخشش کرم شب تاب

بسیاری از مردم با این حشرات درخشان بسیار مطلوب تر از بسیاری از "بستگان" خود رفتار می کنند. این حشرات را حتی با محبت کرم شب تاب می نامند. احتمالاً به این دلیل که در زیستگاه خود فضای اسرارآمیز و رمانتیک خاصی در شب ایجاد می کنند.

شب تاب شبیه چه چیزی است و چه چیزی باعث درخشش آن می شود؟ این سوال بسیاری را مورد توجه قرار می دهد و در این مقاله سعی می کنیم پاسخ جامعی به آن بدهیم.

در حال گسترش

کرم شب تاب به طور گسترده در آمریکای شمالی، آسیا و اروپا. آنها را می توان در جنگل های برگریز و گرمسیری، در پاکسازی ها، مراتع و باتلاق ها یافت. این نماینده یک خانواده بزرگ از راسته سوسک ها است که توانایی شگفت انگیزی در انتشار نور کاملاً روشن دارد.

کرم شب تاب (به انگلیسی: Firefly) یک حشره متعلق به خانواده کرم شب تاب (Lampyridae) از راسته کولئوپتراست. این خانواده بیش از دو هزار گونه دارد. به ویژه در مناطق نیمه گرمسیری و گرمسیری به طور گسترده و در منطقه معتدل کاملاً محدود است. در کشورهای سابق اتحاد جماهیر شورویهفت جنس و تقریبا 20 گونه وجود دارد. و در کشور ما، بسیاری از مردم می دانند که کرم شب تاب چگونه است. 15 گونه در روسیه ثبت شده است.

به عنوان مثال، حشرات شب‌زی، کرم‌های ایوانوو هستند که روز را در برگ‌های افتاده و علف‌های غلیظ می‌گذرانند و هنگام غروب به شکار می‌روند. این کرم شب تاب در جنگل زندگی می کنند، جایی که عنکبوت های کوچک را شکار می کنند. حشرات کوچکو حلزون ها ماده نمی تواند پرواز کند. کاملا قهوه ای رنگ شده است رنگ قهوه ای، فقط در سمت پایینشکم، سه قسمت، سفید. آنها هستند که نور درخشانی را ساطع می کنند.

کرم های شب تاب که در قفقاز زندگی می کنند در حال پرواز می درخشند. جرقه ها در تاریکی غلیظ می رقصند و به شب جنوبی جذابیت خاصی می بخشند.

شب تاب شبیه چه چیزی است؟

باید گفت که در نور روز این حشرات نسبتاً ساده به نظر می رسند ، حتی شاید بتوان گفت نامحسوس. بدن باریک و کشیده، سر کوچک با آنتن های کوتاه است. و کرم شب تاب نمی تواند به اندازه خود ببالد - به طور متوسط ​​از یک تا دو سانتی متر. بدن انواع متفاوتبه رنگ خاکستری تیره، سیاه یا قهوه ای. بسیاری از واریته ها تفاوت های جنسی مشخصی دارند: نرها بزرگتر از ماده ها هستند. بعلاوه نرهاآنها بسیار شبیه سوسک ها هستند. آنها می توانند پرواز کنند، اما نمی درخشند.

شب تاب ماده چه شکلی است؟ شبیه کرم یا لارو است. او بال ندارد، بنابراین او غیر فعال است. اما این ماده است که در بیشتر گونه ها می درخشد و نرها را جذب می کند. این سوسک ها ریه ندارند و اکسیژن از طریق لوله های مخصوص - تراشه ها منتقل می شود. عرضه اکسیژن در میتوکندری "ذخیره" می شود.

سبک زندگی

کرم شب تاب نیست حشرات جمعی، اما با وجود این آنها اغلب خوشه های بسیار بزرگی را تشکیل می دهند. بسیاری از خوانندگان ما نمی دانند شب تاب ها چه شکلی هستند، زیرا دیدن آنها در روز دشوار است: آنها استراحت می کنند، روی ساقه گیاهان یا زمین می نشینند و در شب زندگی فعالی دارند.

انواع مختلف کرم شب تاب نیز از نظر عادات تغذیه ای متفاوت هستند. حشرات گیاهخوار و بی ضرر از شهد و گرده تغذیه می کنند. افراد درنده به عنکبوت ها، مورچه ها، حلزون ها و صدپاها حمله می کنند. گونه هایی هستند که بزرگسالانشان اصلاً تغذیه نمی کنند، حتی دهان ندارند.

چرا کرم شب تاب می درخشد؟

احتمالاً بسیاری از مردم در دوران کودکی، در حالی که با مادربزرگ خود استراحت می کردند یا در یک کمپ در آنجا بودند، این فرصت را داشتند ساحل دریای سیاه، برای اینکه ببینیم چگونه در غروب وقتی هوا تاریک می شود، شب تاب ها سوسو می زنند. بچه ها عاشق جمع آوری حشرات منحصر به فرد در شیشه ها و تحسین درخشش کرم شب تاب هستند. اندام نورانی این حشرات فتوفور است. در قسمت پایین شکم قرار دارد و از سه لایه تشکیل شده است. پایین ترین آن آینه ای است. می تواند نور را منعکس کند. قسمت بالایی یک کوتیکول شفاف است. لایه میانی حاوی سلول های فوتوژنیک است که نور تولید می کنند. همانطور که ممکن است حدس بزنید، این اندام در ساختار خود شبیه یک چراغ قوه است.

دانشمندان به این نوع درخشش بیولومینسانس می گویند که در نتیجه ترکیب اکسیژن در سلول با کلسیم، رنگدانه لوسیفرین، مولکول ATP و آنزیم لوسیفراز رخ می دهد.

کرم شب تاب چه نوع نوری از خود ساطع می کند؟

بر خلاف لامپ های برقی، جایی که بیشتر انرژی به گرمای بی فایده سرازیر می شود، در حالی که راندمان بیشتر از 10٪ نیست، کرم شب تاب در تابش نورانتقال تا 98 درصد انرژی یعنی سردش است. درخشش این حشرات متعلق به قسمت زرد-سبز قابل مشاهده طیف است که مربوط به طول موج تا 600 نانومتر است.

جالب اینجاست که برخی از گونه های کرم شب تاب قادر به افزایش یا کاهش شدت نور هستند. و حتی یک درخشش متناوب ساطع می کند. هنگامی که سیستم عصبی حشره سیگنالی برای "روشن کردن" نور می دهد، اکسیژن به طور فعال به فتوفور عرضه می شود؛ هنگامی که عرضه آن متوقف می شود، نور "خاموش می شود".

و با این حال، چرا کرم شب تاب می درخشد؟ پس از همه، این به خاطر خوشایند چشم انسان نیست؟ در واقع، بیولومینسانس برای کرم شب تاب وسیله ای برای ارتباط بین نر و ماده است. حشرات به راحتی مکان خود را نشان نمی دهند، اما آنها همچنین شریک زندگی خود را با فراوانی سوسو زدن متمایز می کنند. آمریکای شمالی و گونه های گرمسیریآنها اغلب سرنادهای کرال را برای شرکای خود اجرا می کنند که همزمان با کل گله شعله ور می شوند و از بین می روند. گروه جنس مخالف با همان سیگنال پاسخ می دهند.

تولید مثل

هنگامی که دوره جفت گیری فرا می رسد، کرم شب تاب نر در جستجوی مداوم نشانه ای از نیمه دیگر خود است که آماده تولید مثل است. به محض اینکه آن را کشف کرد، به سمت منتخب می رود. گونه های مختلف کرم شب تاب نور را با فرکانس های مختلف ساطع می کنند که به نوبه خود تضمین می کند که فقط اعضای یک گونه جفت می شوند.

انتخاب شریک

مادرسالاری در بین کرم شب تاب حاکم است - زن شریک زندگی خود را انتخاب می کند. با شدت درخشش مشخص می شود. هرچه نور بیشتر باشد، فرکانس سوسو زدن آن بیشتر باشد، احتمال اینکه نر ماده را جذاب کند بیشتر است. در جنگل‌های استوایی، در هنگام «سرناد» دسته جمعی، درختان پوشیده شده در چنین گردن‌بندهایی از ویترین مغازه‌ها در شهرهای بزرگ درخشان‌تر می‌درخشند.

مواردی از بازی های جفت گیری با پیامدهای مرگبار نیز ثبت شده است. ماده، با استفاده از علامت نور، نرهای گونه دیگر را جذب می کند. هنگامی که کودهای بی خبر ظاهر می شوند، وسوسه گر موذی آنها را می خورد.

پس از لقاح، لاروها از تخم هایی که توسط ماده گذاشته شده بیرون می آیند. لارو کرم شب تاب چه شکلی است؟ کرم‌های سیاه‌رنگ بسیار بزرگ، حریص و به وضوح قابل مشاهده هستند لکه های زرد. جالب است که آنها درست مانند بزرگسالان می درخشند. نزدیک به پاییز، آنها در پوست درختان پنهان می شوند و زمستان را در آنجا می گذرانند.

لاروها به آرامی رشد می کنند: در گونه هایی که در آن زندگی می کنند خط میانی، لاروها زمستان گذرانی می کنند و در اکثر گونه های نیمه گرمسیری به مدت چندین هفته رشد می کنند. مرحله شفیرگی تا 2.5 هفته طول می کشد. بهار بعد، لاروها شفیره می شوند و بالغین جدید از آنها رشد می کنند.

• کرم شب تاب که درخشان ترین نور را تولید می کند در مناطق گرمسیری آمریکا زندگی می کند. طول آن به پنج سانتی متر می رسد. و علاوه بر شکم، سینه او نیز می درخشد. نور آن 150 برابر روشن تر از نور بستگان اروپایی اش است.
• دانشمندان توانستند ژنی را جدا کنند که بر درخشش تأثیر می گذارد. با موفقیت به گیاهان وارد شد و در نتیجه مزارعی ایجاد شد که در شب می درخشند.
• ساکنان شهرک های گرمسیری از این حشرات به عنوان نوعی لامپ استفاده می کردند. حشرات را در ظروف کوچک قرار می دادند و چنین فانوس های ابتدایی خانه ها را روشن می کردند.
• هر سال در آغاز تابستان، ژاپن میزبان جشنواره کرم شب تاب است. تماشاگران هنگام غروب به باغ نزدیک معبد می آیند و با لذت پرواز زیبای غیرمعمول تعداد زیادی از حشرات درخشان را تماشا می کنند.
• در اروپا رایج ترین گونه کرم شب تاب معمولی است که به آن کرم شب تاب می گویند. این نام غیر معمولاین اشکال به دلیل این باور دریافت شد که در شب ایوان کوپلا می درخشد.

امیدواریم پاسخ سوالاتی را دریافت کرده باشید که کرم شب تاب چگونه به نظر می رسد، کجا زندگی می کند و چه نوع سبک زندگی دارد. اینها حشرات جالبهمیشه زنگ زد علاقه بزرگشخص و همانطور که می بینید کاملا موجه است.

در شب های گرم در اواخر ژوئن - اوایل ژوئیه، با قدم زدن در امتداد لبه جنگل، می توانید چراغ های سبز روشن را در چمن ببینید، گویی کسی کوچک را روشن کرده است. ال ای دی های سبز. شب های تابستانخلاصه، شما می توانید این منظره را به معنای واقعی کلمه برای چند ساعت تماشا کنید. اما اگر علف ها را چنگک بزنید و چراغ قوه را به جایی که نور می سوزد بتابانید، می توانید یک حشره تقسیم شده کرم مانند را ببینید که انتهای شکمش سبز می درخشد. این همان چیزی است که یک زن به نظر می رسد کرم شب تاب (Lampyris noctiluca). مردم به او زنگ می زنند ایوانف کرم, کرم ایوانووبه دلیل این اعتقاد که برای اولین بار در سال در شب ایوان کوپلا ظاهر می شود. فقط ماده هایی که منتظر نرهای روی زمین یا پوشش گیاهی هستند قادر به ساطع نور روشن هستند. نرها عملا نور ساطع نمی کنند. کرم شب تاب نر شبیه یک سوسک معمولی معمولی با پوشش بال های سخت است، در حالی که ماده در بزرگسالی شبیه لارو باقی می ماند و اصلاً بال ندارد. از نور برای جذب یک مرد استفاده می شود. اندام خاصی که نور ساطع می کند در آخرین بخش های شکم قرار دارد و ساختار بسیار جالبی دارد: لایه پایینی از سلول ها وجود دارد. حاوی تعداد زیادی ازکریستال اوره، و به عنوان یک آینه منعکس کننده نور عمل می کند. خود لایه نورانی توسط نای (برای دسترسی به اکسیژن) و اعصاب نفوذ می کند. نور از اکسیداسیون یک ماده خاص به نام لوسیفرین با مشارکت ATP تولید می شود. برای کرم شب تاب، این یک فرآیند بسیار کارآمد است، که تقریباً 100٪ راندمان دارد، تمام انرژی به نور می رود و عملاً هیچ گرمایی تولید نمی شود. و اکنون کمی جزئیات بیشتر در مورد همه اینها.

کرم شب تاب معمولی (Lampyris noctiluca) عضوی از خانواده کرم شب تاب است ( Lampyridae) راسته سوسک ها (Coleoptera, Coleoptera). نرهای این سوسک ها بدنی سیگاری شکل به طول 15 میلی متر و سر نسبتاً بزرگ با چشمان نیمکره ای بزرگ دارند. آنها خوب پرواز می کنند. ماده ها مال آنهاست ظاهرآنها شبیه لارو هستند، بدنی کرم مانند به طول 18 میلی متر دارند و بدون بال هستند. کرم های شب تاب را می توان در لبه های جنگل، جنگل های مرطوب، در ساحل دریاچه ها و رودخانه های جنگلی مشاهده کرد.

اصلی ترین آنها به تمام معنا اندام های نورانی آنها هستند. در اکثر کرم شب تاب آنها در پشت شکم قرار دارند و شبیه یک چراغ قوه بزرگ هستند. این اندام ها بر اساس اصل فانوس دریایی چیده شده اند. آنها نوعی "لامپ" دارند - گروهی از سلول های فوتوسیتی که با نای و اعصاب در هم تنیده شده اند. هر سلول از این قبیل پر از "سوخت" است که ماده لوسیفرین است. هنگامی که کرم شب تاب نفس می کشد، هوا از طریق نای وارد اندام نورانی می شود، جایی که لوسیفرین تحت تأثیر اکسیژن اکسید می شود. در طی یک واکنش شیمیایی، انرژی به شکل نور آزاد می شود. یک فانوس دریایی واقعی همیشه نور را در جهت درست ساطع می کند - به سمت دریا. کرم شب تاب نیز از این نظر عقب نمانده است. فوتوسیت های آنها توسط سلول های پر از کریستال های اسید اوریک احاطه شده است. آنها عملکرد یک بازتابنده (آینه-بازتابنده) را انجام می دهند و به شما امکان می دهند انرژی ارزشمند را بیهوده هدر ندهید. با این حال، این حشرات ممکن است حتی به صرفه جویی در هزینه ها اهمیتی ندهند، زیرا بهره وری اندام های نورانی آنها باعث حسادت هر تکنسینی می شود. ضریب اقدام مفیددر کرم شب تاب به 98 درصد فوق العاده می رسد! این بدان معناست که تنها 2 درصد انرژی هدر می رود و در مخلوقات انسان (ماشین، وسایل برقی) بین 60 تا 96 درصد انرژی هدر می رود.

چندین ترکیب شیمیایی در واکنش درخشندگی نقش دارند. یکی از آنها که در برابر حرارت مقاوم است و در مقادیر کم وجود دارد، لوسیفرین است. ماده دیگر آنزیم لوسیفراز است. همچنین برای واکنش درخشش، آدنوزین تری فسفریک اسید (ATP) نیز مورد نیاز است. لوسیفراز پروتئینی غنی از گروه های سولفیدریل است.

نور از اکسیداسیون لوسیفرین تولید می شود. بدون لوسیفراز، سرعت واکنش بین لوسیفرین و اکسیژن بسیار کم است؛ کاتالیز کردن لوسیفراز به طور قابل توجهی سرعت آن را افزایش می دهد. ATP به عنوان یک کوفاکتور مورد نیاز است.

نور زمانی ایجاد می شود که اکسی لوسیفرین از حالت برانگیخته به حالت پایه تبدیل می شود. در این مورد، اکسی لوسیفرین با یک مولکول آنزیم همراه است و بسته به آبگریزی محیط ریز اکسی لوسیفرین برانگیخته، نور ساطع شده متفاوت است. انواع مختلفکرم شب تاب از سبز مایل به زرد (با ریزمحیط آبگریز تر) تا قرمز (با آبگریز کمتر). واقعیت این است که در یک محیط کوچک قطبی تر، مقداری از انرژی تلف می شود. لوسیفرازها از کرم های شب تاب مختلف، بیولومینسانس با حداکثر 548 تا 620 نانومتر تولید می کنند. به طور کلی، بازده انرژی واکنش بسیار بالا است: تقریباً تمام انرژی واکنش بدون انتشار گرما به نور تبدیل می شود.

همه سوسک ها حاوی لوسیفرین یکسانی هستند. برعکس، لوسیفرازها بین گونه ها متفاوت است. نتیجه این است که تغییر رنگ درخشش به ساختار آنزیم بستگی دارد. همانطور که مطالعات نشان داده است، دما و pH محیط تاثیر بسزایی بر رنگ درخشندگی دارد. در سطح میکروسکوپی، لومینسانس تنها مشخصه سیتوپلاسم سلول ها است، در حالی که هسته تاریک باقی می ماند. درخشش توسط گرانول های فوتوژنیک واقع در سیتوپلاسم ساطع می شود. هنگام بررسی بخش‌های تازه سلول‌های فوتوژنیک زیر پرتوهای فرابنفش، این گرانول‌ها را می‌توان با خاصیت دیگر آنها - فلورسانس - بسته به حضور لوسیفرین تشخیص داد.

بازده کوانتومی واکنش در مقایسه با نمونه های کلاسیکلومینسانس به طور غیرمعمولی بالا است و به وحدت نزدیک می شود. به عبارت دیگر، برای هر مولکول لوسیفرین شرکت کننده در واکنش، یک کوانتوم نور ساطع می شود.

کرم های شب تاب شکارچی هستند و از حشرات و صدف ها تغذیه می کنند. لارو کرم شب تاب مانند لارو سوسک زمینی زندگی سرگردانی دارد. لاروها از بی مهرگان کوچک، عمدتاً نرم تنان زمینی، که اغلب خود را در پوسته آنها پنهان می کنند، تغذیه می کنند.

سوسک های بالغ تغذیه نمی شوند و بلافاصله پس از جفت گیری و تخم گذاری می میرند. ماده روی برگ ها یا روی زمین تخم می گذارد. به زودی لاروهای سیاه رنگ با لکه های زرد از آنها خارج می شوند. آنها زیاد می خورند و به سرعت رشد می کنند و اتفاقاً می درخشند. در ابتدای پاییز، در حالی که هوا هنوز گرم است، از زیر پوست درختان بالا می روند و تمام زمستان را در آنجا می گذرانند. در بهار از مخفیگاه بیرون می آیند، چند روز چاق می شوند و سپس شفیره می شوند. پس از دو هفته، کرم شب تاب جوان ظاهر می شود.

با نگاهی به سوسو زدن درخشان کرم شب تاب، از زمان های قدیم مردم تعجب کرده اند که چرا از آنها برای اهداف مفید استفاده نمی کنند. هندی ها آنها را به موکاسین ها متصل می کردند تا مسیرها را روشن کنند و مارها را بترسانند. اولین مهاجران به آمریکای جنوبی از این حشرات به عنوان روشنایی برای کلبه های خود استفاده کردند. در برخی از سکونتگاه ها این سنت تا به امروز حفظ شده است.

چرا کرم شب تاب ها در شب می درخشند - چه نوع "لامپ هایی" دارند و چگونه کار می کنند اکنون به تفصیل توضیح داده خواهد شد. کرم های شب تاب درخشان که از دوران کودکی برای همه آشنا هستند یا به طور علمی کرم شب تاب به این نام خوانده می شوند زیرا این خانواده از سوسک ها دارای اندام های مخصوص تولید نور هستند که در ناحیه شکم سوسک قرار دارند.

چرا کرم شب تاب در شب می درخشد - توضیح علمی

توانایی منحصر به فرد برای بازتولید نور در پرواز در خود کرم شب تاب ذاتی است. نور در نتیجه کار اندام های درخشان ایجاد می شود، که شامل سلول های فوتوژنیک، نوعی ساطع کننده نور، مجهز به شبکه های نای و دسته های اعصاب است که به تعداد زیاد در بدن وجود دارد.

نای ها در بدن به عنوان "خطوط لوله اکسیژن" عمل می کنند، که از طریق آن اکسیژن به اندام های درخشان می رسد و بدون آن فرآیندهای اکسیداتیو در سلول ها غیرممکن است.

در زیر اندام های درخشان چندین لایه سلول وجود دارد که محتویات آنها از کریستال های اسید اوریک تشکیل شده است که بازتاب کننده های عجیب نور در بدن سوسک کرم شب تاب هستند.

در نمایندگان گونه های مختلف سوسک کرم شب تاب، این اندام ها به طور متفاوتی قرار دارند.

این ممکن است یک اندام درخشان بزرگ باشد که در ناحیه به اصطلاح استرنیت های شکمی واقع شده است - این نام علمی بخشی از بدن سوسک است که نشان دهنده بخشی از کوتیکول شفاف واقع در حفره شکمیکه مشخصه گونه های کرم شب تاب ساکن اروپا، آفریقا، آمریکا، آسیا و شرق دور. اما نمایندگان گرمسیری سوسک ها اندام های سبک زیادی دارند که در حفره شکمی، اما در پشت قرار دارند.

چرا کرم شب تاب در شب می درخشد و درخشش کرم شب تاب چگونه تشکیل می شود؟ و به صورت یک واکنش شیمیایی تشکیل می شود که اجزای اصلی آن هستند ترکیبات شیمیاییلوسیفرین که در برابر حرارت مقاوم است و آنزیم لوسیفراز، پروتئینی غنی از گروه های سولفیدریل. اکسیژنی که از طریق نای وارد می شود، وارد یک واکنش اکسیداسیون با لوسیفرین می شود و آنزیم لوسیفراز سرعت آن را افزایش می دهد و یک کاتالیزور طبیعی برای واکنش است.

به این سؤال که چرا طبیعت چنین عملکرد غیرمعمولی را به یک سوسک معمولی اعطا کرده است، می توان پاسخ داد: با کمک درخشش، کرم شب تاب با افراد دیگر ارتباط برقرار می کند.

در سیر تکاملی، کرم شب تاب با استفاده از سیگنال های نوری، یک سیستم ارتباطی منحصر به فرد ایجاد کرده است: این سیگنال ها به طور کامل نشان دهنده سیگنال های "تولید" بین نر و ماده، سیگنال های هشدار دهنده خطر، و همچنین سیگنال های وابستگی سرزمینی و سیگنال های مربوط به بیان پرخاشگری است.

درخشش ساطع شده توسط کرم شب تاب طبیعی است، به شدت یک رنگ خاص، در حالی که دما در طول فرآیند درخشش افزایش نمی یابد. در برخی از گونه های سوسک، رنگ درخشش بسته به جنسیت آنها متفاوت است.

توانایی برخی از گونه های کرم شب تاب برای دوز کردن نور ساطع شده و همچنین توانایی انتشار نور متناوب به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. برخی از گونه های گرمسیری کرم شب تاب، با تشکیل یک ازدحام، درخشش متناوب زمانی که لحظه فلاش و پوسیدگی به طور همزمان رخ می دهد، از خود ساطع می کنند. از نظر کارایی، اندام های درخشان کرم شب تاب به طور غیرعادی مولد هستند.

چرا شب تاب ها در شب مانند لامپ های کوچک می درخشند؟بیایید آنها را با وسایل برقی مقایسه کنیم. انرژی تولید شده توسط یک لامپ رشته ای تبدیل می شود نور مرئیفقط پنج درصد، در حالی که برای کرم شب تاب این رقم از 87 تا 98 درصد متغیر است.

ویدئوی سوسو زدن شب تاب های شب تاب