Proč hmyz záře

Video: Proč všechny malé hmyz?

V horách Virginie, USA, dvuparonogie stonožky jsou malované v jasných barvách, žlutá a černá, která varuje před predátory, že to je lepší est.U příbuzné druhy varování Kalifornie je velmi odlišná: tento hmyz ve tmě.

Nicméně Bioluminiscence nebo organismů ve tmě, alespoň, stonožky, s největší pravděpodobností nebyl vyvinut jako způsob, kde hrozí nebezpečí varování. Vědci se domnívají, že žár jim pomohlo přežít v horkých a suchých prostředích.

Nejlepší stonožky jsou zobrazeny v normálním stavu (vlevo - M.sequoiae, vpravo - M.bistipita). Ve spodní řadě M. sequoiae, která se potýkají s velkým počtem dravců, světlo je jasnější (foto Pavel Marek, entomologie oddělení, Virginia Tech).

Marek Pol (Paul Marek), profesor entomologie na Vysokou školu zemědělskou a vědy o životě, začal studovat bioluminiscence v mnohonožek před sedmi lety. A vždycky se zdálo, pochopit a řídit její evoluční kořeny mimořádně obtížné, neboť tento rys začal tvořit před miliony let a dnes má málo co do činění s tvarem charakteristickými dvuparonogih předků.

Během svého posledního díla, Marek studoval druhy hmyzu Xystocheir bistipita - vzorky byly odebrány v roce 1967 a byl už ne viděn entomologists. Ale v poslední době, Marek narazil na ně při práci v terénu v podhůří San Luis Obispo, Kalifornie.

Video: Proč světlo světlušky?

Tento hmyz je poměrně malý (v porovnání s jinými stonožky, kteří žijí v nižších nadmořských výškách). Dříve to nebylo hodnocena jako jakési zářící mnohonožek zvaných Motyxia, které jsou běžné v západní polokouli. Nicméně, DNA sekvenování ukázalo, opak, a název byl změněn na Motyxia bistipita.

"Poté, co jsme sekvenována DNA stonožky, jsme byli schopni najít své místo na evolučních dřevin drugihbiolyuminestsentnyh Motyxia - říká Marek. - Pro stonožek, které žijí v nížinách, charakteristická slabá bioluminiscence. Mají tato vlastnost je starší a jejich luminiscence "příbuzní" hory je poměrně nový rys",

Příslušníci druhu M. sequoiae, život je mnohem vyšší u kalifornského pohoří Sierra Nevada, zářit jasněji, a jejich charakteristické žhavicí gradace z matné na světlé. K určení toho, Markovy tým měří emise světla ve fotografické temné místnosti. Také entomologové zjistili toxicitu hmyzu měřením objemu kyanidu žláz.

Jak se ukázalo, tím více se kyanid žlázy, tím jasnější světlo hmyz: se vztahuje na funkční vztah mezi intenzitou luminiscence a toxicity, což dokazuje, že žár je a výstražné funkce.

Nejlepší stonožky jsou zobrazeny v normálním stavu (vlevo - M.sequoiae, vpravo - M.bistipita). Ve spodní řadě M. sequoiae, která se potýkají s velkým počtem dravců, světlo je jasnější (foto Pavel Marek, entomologie oddělení, Virginia Tech).

Je třeba poznamenat, že na rozdíl od světlušky, které světlo v důsledku enzymatické reakce mezi luciferázu a luciferin, M. bistipita vděčí za své mírné zeleno-modrý luminiscence reakční photoprotein s hořčíkem.

Marek k závěru, že tento proces byl podle těla stonožka původně použity, aby jí pomohl vyrovnat se s oxidačním stresem v průběhu života v nížinách a suchém prostředí.

Poté bioluminiscence se také stala součástí života stonožky, žijící ve vysokých nadmořských výškách. Pak byla transformována na varovný signál, protože tyto bytosti budou muset vypořádat s velkým počtem dravců.

"Živých tvorů záře v různých barvách az různých důvodů, ale teď víme, že evoluční role bioluminiscence může být úplně jiný než jeho moderními prvky, - vysvětluje Marek. - Tento objev vrhá světlo na evoluční původ mnoha složitých znaků, a to nejen bioluminiscence",

Vědecký článek skupina Marek byl publikován v časopise PNAS.