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¿Puede una luciérnaga controlar su brillo?

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Acabo de ver esta animación:

Siempre pensé que el resplandor de la luciérnaga es una reacción química lenta en curso, como en barras luminosas a través de diferentes productos químicos. Como tal, parece imposible de controlar rápidamente, como en esta imagen.

¿Esta imagen es real o está editada? ¿Puede la luciérnaga controlar su brillo? Si puede, ¿cuánto?


Cómo brillan las luciérnagas y qué señales envían

Una vez que las luciérnagas pierden un espacio de hábitat, es poco probable que regresen. Crédito: Fer Gregory / Shutterstock.com

Es posible que no esté realmente seguro de haber visto lo que cree que vio cuando aparece el primero. Pero miras en la dirección del destello de luz y ahí está de nuevo: la primera luciérnaga de la noche. Si se encuentra en un buen hábitat de luciérnagas, pronto habrá docenas, o incluso cientos, de insectos volando, emitiendo sus misteriosas señales.

Las luciérnagas, conocidas alternativamente como chinches relámpago en gran parte de los Estados Unidos, no son moscas ni chinches. Son escarabajos de alas suaves, relacionados con los escarabajos clic y otros. El aspecto más dramático de su biología es que pueden producir luz, esta habilidad en un organismo vivo, llamada bioluminiscencia, es relativamente rara.

Soy un entomólogo que investiga y enseña sobre la ecología y la biología de los insectos. Recientemente, he estado tratando de comprender la diversidad y la ecología de las luciérnagas en mi estado natal de Carolina del Norte. Las luciérnagas se encuentran ampliamente en América del Norte, incluidos muchos lugares en el oeste, pero son más abundantes y diversas en la mitad oriental del continente, desde Florida hasta el sur de Canadá.

Escarabajos bioluminiscentes

Las luciérnagas producen luz en órganos especiales de su abdomen mediante la combinación de una sustancia química llamada luciferina, enzimas llamadas luciferasas, oxígeno y el combustible para el trabajo celular, ATP. Los entomólogos creen que controlan su destello regulando la cantidad de oxígeno que llega a sus órganos productores de luz.

Las luciérnagas probablemente desarrollaron originalmente la capacidad de iluminarse como una forma de protegerse de los depredadores, pero ahora usan principalmente esta capacidad para encontrar parejas. Curiosamente, no todas las luciérnagas producen luz, hay varias especies que vuelan durante el día y aparentemente dependen de los olores de las feromonas para encontrarse entre sí.

Cada especie de luciérnaga tiene su propio sistema de señalización. En la mayoría de las especies de América del Norte, los machos vuelan a la altura adecuada, en el hábitat adecuado y en el momento adecuado de la noche para su especie, y emiten una señal única para su especie. Las hembras están sentadas en el suelo o en la vegetación, vigilando a los machos. Cuando una hembra ve a uno haciendo la señal de su especie, y haciéndolo bien, retrocede con un destello propio apropiado para su especie. Luego, los dos señalan recíprocamente mientras el macho vuela hacia ella. Si todo va bien, se aparean.

Un buen ejemplo es Photinus pyralis, una especie de patio trasero común a menudo llamada Big Dipper. Un macho vuela al anochecer a unos 3 pies del suelo. Cada cinco segundos más o menos, hace un destello de un segundo mientras vuela en forma de "J". La hembra Photinus pyralis se asienta en vegetación baja. Si ve a un compañero que le gusta, espera dos segundos antes de hacer un destello de medio segundo en el tercer segundo.

Una reacción química en el abdomen del escarabajo le da su bioluminiscencia. Crédito: Cathy Keifer / Shutterstock.com

Algunas especies pueden "llamar" durante muchas horas durante la noche, mientras que otras parpadean durante solo 20 minutos aproximadamente al anochecer. La comunicación de la luz de las luciérnagas puede volverse mucho más complicada, algunas especies tienen múltiples sistemas de señalización y algunas pueden usar sus órganos de luz para otros fines.

Si bien la mayoría de las luciérnagas machos hacen lo suyo y destellan independientemente de otros machos de la misma especie, hay quienes sincronizan sus destellos cuando hay muchos otros alrededor. En América del Norte, las dos especies más famosas que hacen esto son las Photinus carolinus de las Montañas Apalaches, incluso en el Parque Nacional de las Grandes Montañas Humeantes, y el Photuris frontalis que iluminan lugares como el Parque Nacional Congaree en Carolina del Sur.

En ambas especies, los científicos piensan que los machos se sincronizan para que todos tengan la oportunidad de buscar hembras y que las hembras señalen a los machos. Estas exhibiciones son espectaculares, y la multitud de personas que desean verlas en los lugares más famosos ha hecho necesario realizar una lotería para obtener permiso para verlas. Ambas especies, sin embargo, se encuentran en amplios rangos geográficos, y podría ser posible verlas en otros lugares menos congestionados.

Defensas químicas apestosas

Muchas luciérnagas se protegen de los depredadores con sustancias químicas llamadas lucibufagins. Estas son moléculas que los insectos sintetizan a partir de otras sustancias químicas que ingieren en su dieta. Los lucibufagins son químicamente muy similares a las toxinas que los sapos exudan en su piel y, si bien son tóxicos en las dosis adecuadas, también son extremadamente desagradables.

Las aves y otros depredadores aprenden rápidamente a evitar las luciérnagas. He visto a un sapo en mi porche trasero comerse una luciérnaga y rápidamente escupirla, el insecto se alejó, pegajoso pero aparentemente ileso. Un colega mío se puso una vez una luciérnaga en la boca, ¡y su boca se quedó entumecida durante una hora!

Muchos otros insectos imitan visualmente a las luciérnagas para obtener el beneficio de verse como algo desagradable para comer y venenoso. Las luciérnagas también parecen producir otros químicos defensivos, algunos de los cuales pueden contribuir a su olor distintivo.

Muchas luciérnagas Photuris no pueden fabricar estos químicos defensivos. Entonces, las hembras de estos grandes insectos relámpago de patas largas hacen algo sorprendente: una vez que se han apareado, comienzan a imitar los destellos de las hembras Photinus y luego se comen a los machos que responden. Estas femme fatales continúan usando los lucibufagins que adquieren al ingerir a sus presas severamente decepcionadas para protegerse a sí mismas y a sus huevos de los depredadores. Transfieren rápidamente los productos químicos a su sangre y sangran espontáneamente si un depredador los agarra.

La mayoría de las luciérnagas son especialistas en hábitats y utilizan bosques, prados y marismas. Dependen de que ese hábitat permanezca inalterado durante el año o más que sea necesario para completar sus ciclos de vida. Estos insectos pasan la mayor parte de su vida como larvas que se alimentan de lombrices de tierra y otros animales en el suelo o en la hojarasca; la mayoría de los adultos no se alimentan en absoluto. Si ese hábitat se interrumpe durante su juventud, las poblaciones pueden extinguirse.

A esta vulnerabilidad se suma el hecho de que las hembras de muchas especies, como los famosos fantasmas azules de los Apalaches del sur y otros lugares, no tienen alas y no pueden dispersarse más de lo que pueden caminar. Si una población de fantasmas azules es destruida por la tala u otra interrupción, no habrá restablecimiento. La destrucción del hábitat es, por tanto, una de las mayores amenazas para las luciérnagas. Otros peligros incluyen la contaminación lumínica por luces artificiales y quizás aplicaciones de insecticidas para el control de mosquitos.

Aún queda mucho por aprender sobre las luciérnagas. Los entomólogos como yo hemos identificado alrededor de 170 especies en América del Norte, pero está claro que hay muchas más especies aquí. Preste atención a las luciérnagas en su vecindario, observe sus patrones de destello y comportamiento. Quizás descubras una de esas nuevas especies.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.


Escarabajos bioluminiscentes

Las luciérnagas producen luz en órganos especiales de su abdomen mediante la combinación de una sustancia química llamada luciferina, enzimas llamadas luciferasas, oxígeno y el combustible para el trabajo celular, ATP. Los entomólogos creen que controlan su destello regulando la cantidad de oxígeno que llega a sus órganos productores de luz.

Las luciérnagas probablemente desarrollaron originalmente la capacidad de iluminarse como una forma de protegerse de los depredadores, pero ahora usan principalmente esta capacidad para encontrar parejas. Curiosamente, no todas las luciérnagas producen luz, hay varias especies que vuelan durante el día y aparentemente dependen de los olores de las feromonas para encontrarse entre sí.

Cada especie de luciérnaga tiene su propio sistema de señalización. En la mayoría de las especies de América del Norte, los machos vuelan a la altura adecuada, en el hábitat adecuado y en el momento adecuado de la noche para su especie, y emiten una señal única para su especie. Las hembras están sentadas en el suelo o en la vegetación, vigilando a los machos. Cuando una hembra ve que uno hace la señal de su especie, y lo hace bien, retrocede con un destello propio apropiado para su especie. Luego, los dos señalan recíprocamente mientras el macho vuela hacia ella. Si todo va bien, se aparean.

Un buen ejemplo es Photinus pyralis, una especie común del patio trasero a menudo llamada Big Dipper. Un macho vuela al anochecer a unos 3 pies del suelo. Cada cinco segundos más o menos, hace un destello de un segundo mientras vuela en forma de "J". La hembra Photinus pyralis se asienta en vegetación baja. Si ve a un compañero que le gusta, espera dos segundos antes de hacer un destello de medio segundo en el tercer segundo.

Algunas especies pueden "llamar" durante muchas horas por noche, mientras que otras parpadean durante solo 20 minutos aproximadamente al anochecer. La comunicación de la luz de las luciérnagas puede volverse mucho más complicada, algunas especies tienen múltiples sistemas de señalización y algunas pueden usar sus órganos de luz para otros fines.

Si bien la mayoría de las luciérnagas machos hacen lo suyo y destellan independientemente de otros machos de la misma especie, hay quienes sincronizan sus destellos cuando hay muchos otros alrededor. En América del Norte, las dos especies más famosas que hacen esto son las Photinus carolinus de las Montañas Apalaches, incluso en el Parque Nacional de las Grandes Montañas Humeantes, y el Photuris frontalis que iluminan lugares como el Parque Nacional Congaree en Carolina del Sur.

En ambas especies, los científicos piensan que los machos se sincronizan para que todos tengan la oportunidad de buscar hembras y que las hembras señalen a los machos. Estas exhibiciones son espectaculares, y la multitud de personas que desean verlas en los lugares más famosos ha hecho necesario realizar una lotería para obtener permiso para verlas. Ambas especies, sin embargo, se encuentran en amplios rangos geográficos, y podría ser posible verlas en otros lugares menos congestionados.


No hay lugar como el hogar

La mayoría de las luciérnagas son especialistas en hábitats y utilizan bosques, prados y marismas. Dependen de que ese hábitat permanezca inalterado durante el año o más que sea necesario para completar sus ciclos de vida. Estos insectos pasan la mayor parte de su vida como larvas que se alimentan de lombrices de tierra y otros animales en el suelo o en la hojarasca; la mayoría de los adultos no se alimentan en absoluto. Si ese hábitat se interrumpe durante su juventud, las poblaciones pueden extinguirse.

A esta vulnerabilidad se suma el hecho de que las hembras de muchas especies, como los famosos fantasmas azules de los Apalaches del sur y otros lugares, no tienen alas y no pueden dispersarse más de lo que pueden caminar. Si una población de fantasmas azules es destruida por la tala u otra interrupción, no habrá restablecimiento. La destrucción del hábitat es, por tanto, una de las mayores amenazas para las luciérnagas. Otros peligros incluyen la contaminación lumínica por luces artificiales y quizás aplicaciones de insecticidas para el control de mosquitos.

Aún queda mucho por aprender sobre las luciérnagas. Los entomólogos como yo hemos identificado alrededor de 170 especies en América del Norte, pero está claro que hay muchas más especies aquí. Preste atención a las luciérnagas en su vecindario, observe sus patrones de destello y comportamiento. Quizás descubras una de esas nuevas especies.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.


No hay lugar como el hogar

La mayoría de las luciérnagas son especialistas en hábitats y utilizan bosques, prados y marismas. Dependen de que ese hábitat permanezca inalterado durante el año o más que sea necesario para completar sus ciclos de vida. Estos insectos pasan la mayor parte de su vida como larvas que se alimentan de lombrices de tierra y otros animales en el suelo o en la hojarasca; la mayoría de los adultos no se alimentan en absoluto. Si ese hábitat se interrumpe durante su juventud, las poblaciones pueden extinguirse.

A esta vulnerabilidad se suma el hecho de que las hembras de muchas especies, como los famosos fantasmas azules de los Apalaches del sur y otros lugares, no tienen alas y no pueden dispersarse más de lo que pueden caminar. Si una población de fantasmas azules es destruida por la tala u otra interrupción, no habrá restablecimiento. La destrucción del hábitat es, por tanto, una de las mayores amenazas para las luciérnagas. Otros peligros incluyen la contaminación lumínica por luces artificiales y quizás aplicaciones de insecticidas para el control de mosquitos.

Aún queda mucho por aprender sobre las luciérnagas. Los entomólogos como yo hemos identificado alrededor de 170 especies en América del Norte, pero está claro que hay muchas más especies aquí. Preste atención a las luciérnagas en su vecindario, observe sus patrones de destello y comportamiento. Quizás descubras una de esas nuevas especies.

El autor Clyde Sorenson es profesor de entomología en la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.


¿Puede una luciérnaga controlar su brillo? - biología

Una mujer Photuris sp. listo para devorar a un macho de presa. Estas femmes fatales Utilice señales de destello para atraer a los machos de otras especies imitando los patrones de destello de sus hembras.

¿Por qué parpadean las luciérnagas?

Las luciérnagas dependen del control preciso del tiempo de destello para dos propósitos: encontrar pareja y atraer presas.

En el grupo Photinus, el parpadeo representa una señal de cortejo visible. Dentro de cada especie, los machos y las hembras identifican a los miembros del sexo opuesto en función del tiempo de destello.

En el grupo Photuris, parpadear tiene un propósito adicional. Mujer Photuris Las luciérnagas son depredadores altamente especializados que pueden imitar facultativamente la señal de destello dada por las hembras de otras especies. Usando esta señal falsa, estas hembras depredadoras pueden atraer a los machos Photinus desprevenidos y luego comérselos (vea la foto en la parte superior de esta página).

A la derecha se muestran los destellos y las trayectorias de vuelo de diferentes especies tal como aparecerían en una fotografía de lapso de tiempo (De: Lloyd, JE (1966). Univ. Of Michigan Museum of Zoology, Misc. Pub. 130, 1-93 )

¿Qué es el óxido nítrico (NO)?

El óxido nítrico (NO) es un gas soluble y altamente reactivo formado por reacciones químicas y físicas naturales en la atmósfera. También es producido por ciertas células animales y vegetales a partir del aminoácido L-arginina. Debido a que es tan pequeño y difusible, el NO atraviesa las membranas celulares y, a menudo, se utiliza como señal biológica.

En los mamíferos, el NO ayuda a mantener la presión arterial dilatando los vasos sanguíneos, ayuda al sistema inmunológico a matar a los invasores y es un factor importante en el control de la erección del pene (Viagra® actúa bloqueando una enzima en la vía NO / cGMP). En el cerebro, el NO juega un papel en el desarrollo, la señalización de neurona a neurona, y probablemente contribuye a la formación de recuerdos.

La mayoría de las funciones no patológicas del NO están mediadas por la activación de una enzima, la guanilil ciclasa, o por la nitrosilación de proteínas. Sin embargo, el NO también puede inhibir el consumo de oxígeno por parte de las mitocondrias y es esta acción la que se aprovecha para producir destellos de luz de luciérnaga.

¿Qué aspecto tiene una linterna de luciérnaga?

La linterna Firefly se encuentra en la superficie abdominal ventral (área punteada) debajo de la cutícula translúcida. Está inervado por neuronas octopaminérgicas en los ganglios posteriores del cordón nervioso. Los estallidos de potenciales de acción en estas neuronas controlan el patrón de destello normal. En cada unidad productora de luz, los fotocitos están dispuestos radialmente en forma de roseta alrededor de un núcleo cilíndrico central. El núcleo incluye una tráquea principal que contiene aire que se origina dorsalmente y se divide varias veces en finas traqueolas que se proyectan entre los fotocitos en varios niveles dorsal-ventral. Cada tráquea está rodeada por células traqueolares y células terminales traqueolares. Las reacciones productoras de luz luciferina-luciferasa se limitan a peroxisomas ubicados centralmente en los fotocitos. Las mitocondrias de los fotocitos se encuentran en el citoplasma periférico, concentradas especialmente en lugares proximales a la tráquea y las tráqueas.

Cuando las luciérnagas se colocan en NO, comienzan a destellar muy rápidamente y la linterna se ilumina continuamente. Esta respuesta requiere oxígeno. El resplandor también se evoca aplicando el transmisor octopamina a la linterna expuesta. El brillo de la octopamina es inhibido por eliminadores de NO como CPTIO.

La animación que se muestra aquí es en cámara lenta. Photuris destello. Los destellos normales y las respuestas a NO se pueden ver en el enlace de la película a continuación (estos son archivos grandes (80Mb), o en el Ciencias sitio web.


Pasos que puede tomar para proteger Estas fascinantes criaturas

  • Evite el uso de pesticidas, especialmente en su césped.
  • Limite la cantidad de luces exteriores que deja encendidas durante los meses de verano.
  • Si usted (o sus hijos) atrapa luciérnagas en un frasco para observarlas más de cerca, asegúrese de soltarlas.
  • Considere dejar que una parte de su jardín permanezca “salvaje”. Deje que la hierba crezca un poco más para que los insectos tengan un lugar seguro para pasar sus días. Asimismo, evita rastrillar las hojas en otoño para que las crías tengan una funda protectora en la que pasar el invierno.

Las luciérnagas son una parte hermosa, mágica y sorprendente del verano. Dejemos que & # 8217s hagamos nuestra parte para asegurarnos de que se queden.


Sábado, 8 de mayo de 2021

¡En el lado brillante!

GRACIAS a todos los que se registraron. ¡La demanda crece cada año, y los eventos del 25 y 26 de junio se agotaron en menos de 10 minutos! Tuvimos más de 700 visitas en el sitio de registro esa mañana para 100 lugares. Agradecemos que muchos de ustedes estén decepcionados por no haber obtenido un lugar y esperamos que puedan unirse a nosotros en un festival en el futuro.

En el lado positivo, todavía hay espacios para que los campistas se registren en los campamentos de Glow & amp Know. Estos campamentos están diseñados para campistas principiantes y experimentados. Brindan una experiencia inmersiva de luciérnagas para no más de 15 campistas con guías experimentados de luciérnagas y programas informativos. Cada campamento se lleva a cabo en una ubicación diferente en el oeste de Pensilvania para evitar estresar cualquier hábitat y ofrece comodidades y actividades únicas. Los eventos de mitad de semana también brindan una mejor oportunidad de visualización, porque evitamos las multitudes los fines de semana. El primer evento el miércoles 9 de junio en Scarlett Knob Campground en el condado de Fayette, cerca de Ohiopyle, inicia la temporada de luciérnagas sincrónicas en Pensilvania. El último evento el miércoles 23 de junio en Kellettville Campground, acerca el campamento a casa durante lo que suele ser el pico de luciérnagas sincrónicas en nuestro cuello del bosque.

El registro de G & ampK Campouts incluye: tarifas del campamento, leña, alimentos y bebidas, materiales del programa, entretenimiento y caminatas guiadas. Los niños menores de 10 años entran gratis con un adulto (s) registrado (s). Los campistas deben proporcionar su propia tienda de campaña (caravana / remolque / RV cuando esté permitido) y todo el equipo de campamento. Consulte cada ubicación para obtener información sobre requisitos y reglas específicos.

Si no puede participar en un evento o campamento organizado de luciérnagas este año, esperamos que se tome el tiempo para buscar luciérnagas en su propio patio trasero o en los campos agrícolas locales. Le advertimos que NO se aventure en áreas forestales o terrenos desconocidos sin una guía o sin educarse. La organización del Festival PA Firefly apoya y se asocia con otros grupos como Fireflyers International Network, Mass Audubon Firefly Watch y Xerces Society. Puede encontrar una multitud de recursos e información sobre luciérnagas y cómo disfrutar, preservar y proteger las luciérnagas en su área y el mundo también en sus sitios. Recientemente, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza publicó un informe sobre los impactos del turismo en las luciérnagas en todo el mundo. PAFF ha redactado su propia carta de apoyo para crear y seguir prácticas sostenibles de turismo de luciérnagas. Puede obtener más información en nuestro sitio web PAFireflyEvents.org y suscribirse a nuestro boletín trimestral en la parte inferior de nuestra página de inicio.


¿Por qué brillan las luciérnagas? Resulta que su espectáculo de luces nocturno es un poco excitante. Intermitente (no de ese tipo) es una forma de las luciérnagas de señalar a los compañeros. Cada especie de luciérnaga tiene su propio sistema de señalización.

Por lo general, los machos vuelan con su señal intermitente mientras las hembras observan y esperan desde el suelo o entre la vegetación. Cuando una hembra ve a un macho haciendo la señal de su especie, y haciéndolo bien, ella retrocede. Luego comienza una especie de danza delicada cubierta de neón. Los dos intercambian señales de luz hasta que el macho vuela hacia abajo y, si todo va según lo planeado, se aparean.

Si bien las luciérnagas y la bioluminiscencia # 8217 están relacionadas principalmente con la reproducción, su luz también puede servir como autodefensa. Según un estudio de Science Advances, la luz intermitente sirve como una advertencia a los depredadores de que estos insectos les dejarán un mal sabor de boca.

Quizás lo más sorprendente es que no todas las luciérnagas producen luz. Varias especies que vuelan diurnas dependen del olor de las feromonas para encontrar parejas.


Referencias

Branchini, B., Southworth, T., Fontaine, D., Kohrt, D., Florentine, C. y Grossel, M. (2018, 16 de abril). Un ensayo indicador de bioluminiscencia de dos colores de luciferasa de luciérnaga usando dos sustratos para monitorear simultáneamente dos eventos de expresión génica. Obtenido el 11 de septiembre de 2020 de https://www.nature.com/articles/s41598-018-24278-2

Brock, M. (2011). Aplicación de imágenes de bioluminiscencia para la monitorización in vivo de infecciones fúngicas. International Journal of Microbiology, 2012. Consultado el 11 de septiembre de 2020 en https://www.hindawi.com/journals/ijmicro/2012/956794/

Burbelo, P. D., Kisailus, A. E. y Peck, J. W. (2002). Detección de interacciones proteína-proteína utilizando proteínas de fusión de luciferasa de Renilla. BioTechniques, 33 (5), 1044-1050. doi: 10.2144 / 02335st05


Ver el vídeo: LA LUCIÉRNAGA....un insecto con luz propia, y una vida brillante! (Noviembre 2022).