Sind die sanften Blinzel der Glühwürmchen ein Lieblingsteil Ihrer Sommerabende? Ein Entomologe erklärt einige Grundlagen zu Blitzfehlern.
Das Licht eines Leuchtkäfers ist Teil seiner Paarungsstrategie. Bild über Japans Fireworks / Shutterstock.com.
Von Clyde Sorenson, North Carolina State University
Sie sind sich vielleicht nicht sicher, ob Sie das gesehen haben, was Sie zu sehen glaubten, als das erste auftauchte. Aber du starrst in die Richtung des Lichtflackerns und da ist es wieder - die erste Glühwürmchen des Abends. Wenn Sie sich in einem guten Lebensraum für Glühwürmchen befinden, fliegen bald Dutzende oder sogar Hunderte Insekten umher und blinken mit ihren mysteriösen Signalen.
Glühwürmchen - in weiten Teilen der USA auch als Blitzwanzen bekannt - sind weder Fliegen noch Wanzen. Es handelt sich um Weichkäfer, die mit Schnellkäfern und anderen verwandt sind. Der dramatischste Aspekt ihrer Biologie ist, dass sie Licht produzieren können; Diese Fähigkeit in einem lebenden Organismus, Biolumineszenz genannt, ist relativ selten.
Ich bin ein Entomologe, der über Ökologie und Biologie von Insekten forscht und lehrt. Vor kurzem habe ich versucht, die Vielfalt und Ökologie von Glühwürmchen in meinem Heimatstaat North Carolina zu verstehen. Glühwürmchen sind in ganz Nordamerika verbreitet, einschließlich vieler Orte im Westen. Am häufigsten und vielfältigsten sind sie jedoch in der östlichen Hälfte des Kontinents, von Florida bis Südkanada.
Eine chemische Reaktion im Unterleib des Käfers gibt ihm seine Biolumineszenz. Bild über Cathy Keifer / Shutterstock.com.
Biolumineszenzkäfer
Glühwürmchen produzieren Licht in speziellen Organen in ihrem Bauch, indem sie eine Chemikalie namens Luciferin, Enzyme namens Luciferasen, Sauerstoff und den Brennstoff für die Zellarbeit ATP kombinieren. Entomologen glauben, ihr Blinken zu kontrollieren, indem sie regulieren, wie viel Sauerstoff zu ihren lichterzeugenden Organen gelangt.
Glühwürmchen haben ursprünglich wahrscheinlich die Fähigkeit entwickelt, sich zu entzünden, um Raubtiere abzuwehren, aber jetzt nutzen sie diese Fähigkeit hauptsächlich, um Partner zu finden. Interessanterweise produzieren nicht alle Glühwürmchen Licht; Es gibt mehrere Arten, die tagsüber fliegen und anscheinend auf den Geruch von Pheromonen angewiesen sind, um sich zu finden.
Jede Glühwürmchenart hat ein eigenes Signalsystem. Bei den meisten nordamerikanischen Arten fliegen die Männchen in der richtigen Höhe, im richtigen Lebensraum und zur richtigen Nachtzeit umher und senden ein Signal, das für ihre Art einzigartig ist. Die Weibchen sitzen auf dem Boden oder in der Vegetation und suchen nach Männchen. Wenn ein Weibchen sieht, dass jemand das Signal seiner Spezies abgibt - und es gut macht -, blitzt es mit einem eigenen, der Spezies entsprechenden Blitz zurück. Dann signalisieren die beiden gegenseitig, wie das Männchen zu ihr hinunterfliegt. Wenn alles gut geht, paaren sie sich.
Ein gutes Beispiel ist Photinus pyralis, eine häufig vorkommende Hinterhofart, die oft als Big Dipper bezeichnet wird. Ein Mann fliegt in der Abenddämmerung etwa neun Meter über dem Boden. Etwa alle fünf Sekunden macht er einen Sekundenblitz, während er in der Form eines „J“ fliegt. Das Weibchen Photinus pyralis sitzt in niedriger Vegetation. Wenn sie einen Kerl sieht, den sie mag, wartet sie zwei Sekunden, bevor sie in der dritten Sekunde eine eigene halbe Sekunde aufblitzt.
Einige Arten "rufen" möglicherweise viele Stunden pro Nacht, während andere etwa 20 Minuten lang direkt in der Dämmerung blitzen. Die Kommunikation mit Firefly Light kann viel komplizierter werden. Einige Arten haben mehrere Signalsysteme, und einige können ihre Lichtorgane für andere Zwecke verwenden.
Einige Glühwürmchen aus Tennessee geben eine synchronisierte Show ab.
Während die meisten männlichen Glühwürmchen ihr eigenes Ding machen und unabhängig von anderen Männchen derselben Spezies blitzen, gibt es solche, die ihre Blitze synchronisieren, wenn es viele andere gibt. In Nordamerika sind die beiden bekanntesten Arten, die dies tun, die Photinus carolinus der Appalachen, einschließlich im Great Smoky Mountains National Park, und der Photuris frontalis die Orte wie den Congaree National Park in South Carolina zum Leuchten bringen.
In beiden Spezies denken Wissenschaftler, dass sich die Männchen synchronisieren, so dass jeder die Chance hat, nach Weibchen zu suchen und nach Weibchen, die Männchen signalisieren. Diese Ausstellungen sind spektakulär, und die Menge der Leute, die sie an den berühmtesten Orten sehen wollten, machte es notwendig, eine Lotterie durchzuführen, um die Erlaubnis zu erhalten, sie anzusehen. Beide Arten kommen jedoch in weiten geografischen Bereichen vor und können möglicherweise an anderen, weniger überlasteten Orten beobachtet werden.
Stinkende chemische Abwehrkräfte
Viele Glühwürmchen schützen sich vor Raubtieren mit Chemikalien, die Lucibufagine genannt werden. Dies sind Moleküle, die die Insekten aus anderen Chemikalien synthetisieren, die sie in ihrer Nahrung zu sich nehmen. Lucibufagine sind den Giftstoffen, die Kröten auf ihrer Haut ausscheiden, chemisch sehr ähnlich, und obwohl sie in der richtigen Dosierung giftig sind, sind sie auch äußerst schädlich.
Vögel und andere Raubtiere lernen schnell, Glühwürmchen auszuweichen. Ich habe gesehen, wie eine Kröte auf meiner Veranda ein Glühwürmchen gegessen und es sofort wieder ausgespuckt hat. Das Insekt ging weg, klebrig, aber anscheinend unversehrt. Ein Kollege von mir steckte einmal ein Glühwürmchen in den Mund - und sein Mund wurde eine Stunde lang taub!
Paarung Photinus pyralis. Bild über Clyde Sorenson
Viele andere Insekten ahmen Glühwürmchen visuell nach, um den Vorteil zu erzielen, dass sie wie etwas Unangenehmes und Giftiges aussehen. Glühwürmchen scheinen auch andere Abwehrchemikalien zu produzieren, von denen einige zu ihrem charakteristischen Geruch beitragen können.
Viele Photuris Glühwürmchen können diese Abwehrchemikalien nicht herstellen. Die Weibchen dieser großen, langbeinigen Blitzwanzen tun also etwas Überraschendes: Sobald sie sich verpaart haben, ahmen sie die Blitze der Weibchen nach Photinus und dann essen die Männer, die reagieren. Diese Femme-Fatales verwenden die Lucibufagine, die sie durch die Aufnahme ihrer schwer enttäuschten Beute erhalten, um sich und ihre Eier vor Raubtieren zu schützen. Sie übertragen die Chemikalien schnell in ihr Blut und bluten spontan, wenn ein Raubtier sie ergreift.
Sobald Glühwürmchen einen Lebensraum verlieren, ist es unwahrscheinlich, dass sie wiederkommen. Bild über Fer Gregory / Shutterstock.com
Kein Platz ist wie Zuhause
Die meisten Glühwürmchen sind Lebensraumspezialisten, die Wälder, Wiesen und Sümpfe nutzen. Sie verlassen sich darauf, dass dieser Lebensraum für ein Jahr oder länger ungestört bleibt, bis sie ihre Lebenszyklen abgeschlossen haben. Diese Insekten verbringen den größten Teil ihres Lebens als Larven, die Regenwürmer und andere Tiere im Boden oder in der Laubstreu jagen - die meisten Erwachsenen ernähren sich überhaupt nicht. Wenn dieser Lebensraum in der Jugend zerstört wird, können die Populationen ausgelöscht werden.
Hinzu kommt, dass die Weibchen vieler Arten - wie die berühmten blauen Geister der südlichen Appalachen und anderswo - flügellos sind und sich nicht weiter zerstreuen können, als sie laufen können. Wenn eine Population von blauen Geistern durch Holzeinschlag oder andere Störungen zerstört wird, findet keine Wiederherstellung statt. Die Zerstörung von Lebensräumen ist daher eine der größten Bedrohungen für Glühwürmchen. Andere Gefahren sind Lichtverschmutzung durch künstliches Licht und möglicherweise Insektizidanwendungen zur Mückenbekämpfung.
Es gibt noch viel über Glühwürmchen zu lernen. Entomologen wie ich haben ungefähr 170 Arten in Nordamerika identifiziert, aber es ist klar, dass hier viel mehr Arten vorkommen. Achten Sie auf die Glühwürmchen in Ihrer Nachbarschaft. Beobachten Sie deren Blitzmuster und Verhalten. Vielleicht entdecken Sie eine dieser neuen Arten.
Clyde Sorenson, Professor für Entomologie an der North Carolina State University
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Fazit: Warum Glühwürmchen oder Blitzwanzen aufleuchten und was sie signalisieren.
