Cómo brillan las luciérnagas y qué señales están enviando

La luz de una luciérnaga es parte de su estrategia de apareamiento. Imagen a través de Fireworks / Shutterstock.com de Japón.

Por Clyde Sorenson, Universidad Estatal de Carolina del Norte

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

Las luciérnagas, alternativamente conocidas como insectos rayo en gran parte de los Estados Unidos, no son moscas ni insectos. Son escarabajos de alas suaves, relacionados con escarabajos de clic y otros. El aspecto más dramático de su biología es que pueden producir luz; Esta capacidad 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.

Una reacción química en el abdomen del escarabajo le da su bioluminiscencia. Imagen a través de Cathy Keifer / Shutterstock.com.

Escarabajos bioluminiscentes

Las luciérnagas producen luz en órganos especiales en sus abdómenes al combinar una sustancia química llamada luciferina, enzimas llamadas luciferasas, oxígeno y el combustible para el trabajo celular, ATP. Los entomólogos creen que controlan su parpadeo al regular 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 alejar a los depredadores, pero ahora utilizan principalmente esta habilidad para encontrar compañeros. 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.

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 correcta, en el hábitat correcto 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, observando a los machos. Cuando una hembra ve a uno haciendo la señal de su especie, y haciéndolo bien, parpadea con un destello propio apropiado para su especie. Luego, los dos señalan recíprocamente cuando el macho vuela hacia ella. Si todo va bien, se aparean.

Un buen ejemplo es Photinus pyralis, una especie común de traspatio a menudo llamada Big Dipper. Un macho vuela al anochecer a unos tres pies (.9 metros) 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 sienta en la 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 la noche, mientras que otras parpadean durante solo 20 minutos aproximadamente al anochecer. La comunicación ligera con luciérnaga puede ser mucho más complicada; Algunas especies tienen múltiples sistemas de señalización, y algunas pueden usar sus órganos de luz para otros fines.

Algunas luciérnagas de Tennessee organizan un espectáculo sincronizado.

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 el Photinus carolinus de los Montes Apalaches, incluido el Parque Nacional Great Smoky Mountains, y el Photuris frontalis que ilumina 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 el enamoramiento de las personas que desean verlas en los lugares más famosos ha hecho necesario realizar una lotería para obtener permiso para verlas. Sin embargo, ambas especies se encuentran en amplios rangos geográficos, y podría ser posible verlas en otros lugares menos congestionados.

Defensas químicas malolientes

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 comen en su dieta. Lucibufagins son químicamente muy similares a las toxinas que los sapos exudan en sus pieles, y aunque son tóxicas en las dosis correctas, 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 escupirla rápidamente; el insecto se alejó pegajoso pero aparentemente ileso. Un colega mío una vez se puso una luciérnaga en la boca ... ¡y se le quedó la boca entumecida durante una hora!

Apareamiento de Photinus pyralis . Imagen vía Clyde Sorenson.

Muchos otros insectos imitan visualmente a las luciérnagas para obtener el beneficio de verse como algo desagradable y venenoso. Las luciérnagas también parecen producir otras sustancias químicas defensivas, algunas de las cuales pueden contribuir a su olor característico.

Muchas luciérnagas Photuris no pueden fabricar estos químicos defensivos. Entonces, las hembras de estos grandes insectos rayo de patas largas hacen algo sorprendente: una vez que se han apareado, comienzan a imitar los destellos de Photinus hembra y luego se comen a los machos que responden. Estas mujeres fatales usan los lucibufagins que adquieren al ingerir su presa severamente decepcionada para protegerse y proteger sus huevos de los depredadores. Transfieren rápidamente los químicos a su sangre y sangran espontáneamente si un depredador los atrapa.

Una vez que las luciérnagas pierden una bolsa de hábitat, es poco probable que regresen. Imagen vía Fer Gregory / Shutterstock.com

No hay lugar como el hogar

La mayoría de las luciérnagas son especialistas en hábitat y utilizan bosques, prados y pantanos. Confían en que el hábitat permanezca intacto durante el año o más que les lleve completar sus ciclos de vida. Estos insectos pasan la mayor parte de sus vidas como larvas que se alimentan de lombrices de tierra y otros animales en el suelo o la hojarasca; la mayoría de los adultos no se alimentan en absoluto. Si ese hábitat se altera durante su juventud, las poblaciones pueden extinguirse.

A esta vulnerabilidad se agrega 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 allá 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 lo tanto, una de las mayores amenazas para las luciérnagas. Otros peligros incluyen la contaminación lumínica de luces artificiales y quizás aplicaciones de insecticidas para el control de mosquitos.

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

Clyde Sorenson, profesora de entomología, Universidad Estatal de Carolina del Norte

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original.

En pocas palabras: ¿Por qué las luciérnagas o los insectos de rayo se encienden y qué señales envían?