Dlaczego owady blask

Wideo: Dlaczego wszystkie małe owady?

W górach Wirginii, USA, stonogi dvuparonogie są malowane w jasnych kolorach, żółty i czarny, który ostrzega przed drapieżnikami, że lepiej jest nie est.U gatunki związane z ostrzeżeniem Kalifornii jest bardzo różny: te owady świecić w ciemności.

Jednak bioluminescencji organizmów lub świecić w ciemności, co najmniej, stonogi, najprawdopodobniej, nie opracowanym jako sposób Hazard ostrzeżenia. Naukowcy uważają, że blask pomogła im przetrwać w gorących i suchych warunkach.

Top stonogi pokazane są w normalnym stanie (lewa - M.sequoiae, prawy - M.bistipita). W dolnym rzędzie M. sequoiae, który zmaga się z dużej liczby drapieżników, światło jest jaśniejsze (fot Paweł Marek, Entomologia Department, Virginia Tech).

Marek Pol (Paweł Marek), profesor entomologii w Kolegium Rolnictwa i Przyrodniczego, rozpoczął studia bioluminescencji w stonogi siedem lat temu. A on zawsze wydawał się zrozumieć i śledzić jego ewolucyjne początki niezwykle trudne, jak to cecha zaczęły powstawać miliony lat temu, a dziś ma niewiele wspólnego z kształtem charakterystycznych przodków dvuparonogih.

Podczas swojej ostatniej pracy, Marek studiował gatunków owadów Xystocheir bistipita - próbki zostały pobrane w 1967 roku i nie były postrzegane przez entomologów. Ale ostatnio, Marek przyszedł na nich podczas pracy w terenie u podnóża San Luis Obispo w Kalifornii.

Wideo: dlaczego światło świetliki?

Owad ten jest dość mały (w porównaniu do innych stonogi, które żyją na niższych wysokościach). Wcześniej nie została sklasyfikowana jako rodzaj świecącymi stonogi zwanych Motyxia, wspólnych na półkuli zachodniej. Jednak sekwencjonowanie DNA wykazały coś przeciwnego, a nazwa zostanie zmieniona na Motyxia bistipita.

"Po tym jak sekwencjonowanie DNA stonogi, byliśmy w stanie znaleźć swoje miejsce na ewolucyjnych gatunków drzew drugihbiolyuminestsentnyh Motyxia - mówi Marek. - Na stonogi, które żyją w nizinach, charakteryzuje się słabym bioluminescencji. Mają one tę właściwość jest starszy, a ich luminescencji "kuzyni" gór jest raczej nowa cecha",

Członkowie gatunku M. sequoiae, życia jest znacznie wyższy w Kalifornii Sierra Nevada, świecić jaśniej, a za ich charakterystyczny blask gradacji od dim do jasny. W tym celu określenia, zespół Mareka mierzy emisję światła w ciemni fotograficznej. Również Entomologowie ustalili toksyczności owadów przez pomiar objętości gruczołów cyjanku.

Jak się okazało, bardziej gruczołu cyjanek jaśniejsze światło owad: odnosi się do relacji funkcjonalnej między intensywności luminescencji i toksyczności, co z kolei dowodzi, że ogień jest i funkcję ostrzegania.

Top stonogi pokazane są w normalnym stanie (lewa - M.sequoiae, prawy - M.bistipita). W dolnym rzędzie M. sequoiae, który zmaga się z dużej liczby drapieżników, światło jest jaśniejsze (fot Paweł Marek, Entomologia Department, Virginia Tech).

Warto zauważyć, że w przeciwieństwie do świetlika, której światło w wyniku reakcji enzymatycznej pomiędzy lucyferyny i lucyferazy, M. bistipita zawdzięcza łagodny zielonkawo-niebieski fotoproteiny reakcji luminescencji z magnezem.

Marek stwierdza, że ​​proces ten był pierwotnie używany przez stonoga ciała, aby pomóc jej poradzić sobie ze stresem oksydacyjnym podczas życia w nizinnych i suchym środowisku.

Następnie bioluminescencja stał się również częścią stonogi życia, żyjących na dużych wysokościach. Następnie został on przekształcony w sygnał ostrzegawczy, ponieważ istoty te mają do czynienia z dużą liczbą drapieżników.

"Żywe istoty świecić w różnych kolorach iz różnych powodów, ale teraz wiemy, że ewolucyjna rola bioluminescencji może być zupełnie inny niż jego nowoczesnych funkcji - wyjaśnia Marek. - To odkrycie rzuca światło na ewolucyjne pochodzenie wielu złożonych cech, nie tylko bioluminescencja",

Naukowa grupa Marek artykuł został opublikowany w czasopiśmie PNAS.