اسرار و حقائق عن ” الحشرات المضيئة “
يعتبر توهج اليراعات البراقة غذاء ليليا صيفيا، ولكن العملية التي تسبب تلك الإضاءة مثيرة للدهشة؛ إذ يوجد أكثر من 2000 نوع من اليراعات البراقة، وهي في الواقع خنافس مجنحة، وتزدهر في البيئات الدافئة والاستوائية. وتخدم آلية توهج اليراعات أغراضا متعددة خلال حياتها، حيث تضيء حتى في مرحلة اليرقات الصغيرة، وتعمل تلك الإشارة المضيئة كتحذير للحيوانات المفترسة، ويحتوي العديد من يرقات اليراعات على مواد كيميائية كريهة أو سامة للحيوانات والبشر، وفقا لدراسة أجراها باحثون في جامعة تافتس .
ما الذي يجعل الحشرات تتوهج
ينتج هذا الضوء عن خلط الأكسجين مع صبغة تسمى ولوسيفيراز الإنزيم، وهي مادة كيميائية تسمى الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) التي تزود الخلايا بالطاقة. ووفقا لباحثين من كلية هارفارد الطبية، يؤدي تفعيل بلورات حمض اليوريك في الخلايا إلى جعل الضوء يعمل كطبقة عاكسة ويضيء الضوء بعيدا عن جسم الحشرة. ومع ذلك، فإن الأنماط الوامضة في بطن اليراع لا تزال غامضة، حيث لا يزال العلماء غير متأكدين مما إذا كانت الخلايا العصبية للحشرات أو إمدادات الأكسجين هي التي تتحكم فيها. ومع ذلك، يعرف العلماء ما هي الفوائض التي تستخدمها الذبابة البالغة لإصدار إشارات متقطعة مختلفة لجذب انتباه الزملاء في المستقبل. وتتنوع أنماط الفلاش من انفجار قصير إلى سلسلة متواصلة من اللمعان المستمر، وكل نوع من اليراعات يتابع فريد خاص به من الضوء، مما يجعل من السهل على الزملاء المتوافقين العثور على بعضهم البعض. ويعمل كلا من اليراعات الذكور والإناث على إصدار أضواء خضراء عند اختيار شريكها، ويستخدمون الأضواء الوامضة كوسيلة للتواصل أثناء المغازلة .
وتتداول أسطورة تقول إن حمل اليراع يؤدي في النهاية إلى توقف توهجه، لأنه يتطلب طيرانه لإنتاج الطاقة المطلوبة لإضاءة الضوء. ولكن صرح ستيفن هادوك، العالم المتخصص في دراسة التلألؤ الحيوي في معهد مونتيري باي لأبحاث الأحياء المائية، بأن هذا غير صحيح. فليس من الضروري أن يتحرك اليراع لإنتاج الضوء. إلى جانب اليراعات، هناك العديد من الكائنات الحية الأخرى، وخاصة الكائنات البحرية، التي تستخدم التلألؤ البيولوجي للانتقاء الجنسي وجذب الفريسة وكوسيلة للتمويه. وتشير التقديرات إلى أن حوالي 90% من الحيوانات التي تعيش في أعماق البحار تتميز بالتلألؤ البيولوجي، وفقا لمؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات .
التلألؤ البيولوجي
التلألؤ البيولوجي هو إنتاج وانبعاث الضوء بواسطة كائن حي، وهو شكل من أشكال الإشعاع الكيميائي، ويحدث التلألؤ بشكل واسع في الكائنات البحرية الفقارية وغير الفقارية، وأيضا في بعض الفطريات والكائنات الدقيقة مثل بعض البكتيريا اللاصقة الحيوية والكائنات الأرضية مثل اليراعات. وفي بعض الحيوانات، يكون الضوء عبارة عن جرثومي ينتجه كائنات حية تكافلية مثل بكتيريا الضمة في الآخرين، وهو مصدره الذاتي ويتم إنتاجه بواسطة الحيوانات نفسها. وبشكل عام، يشتمل التلألؤ البيولوجي على تفاعل كيميائي ينطوي على جزيئات انبعاث الضوء وإنزيمات، وتسمى هذه الإنزيمات عموما لوسيفيراز. وتختلف اللوسيفيرينات قليلا، فهي موجودة في أحد عشر حيوانا مختلفا، وتحصل هذه الحيوانات عليها من خلال نظامها الغذائي .
ذكر كل من أرسطو وبليني الأكبر أن الخشب الرطب أحيانا يعطي وهجا، وبعد فترة طويلة، أظهر روبرت بويل أن الأكسجين يشارك في هذه العملية سواء في الخشب أو في الديدان المتوهجة، ولم يتم التحقيق الصحيح في تلألؤ الأحياء بشكل صحيح حتى نهاية القرن التاسع عشر، وتوجد هذه الظاهرة على نطاق واسع بين مختلف مجموعات الحيوانات، وخاصة في البيئات البحرية حيث يسبب الدينوفلاجيلات الفوسفور في طبقات المياه السطحية، وفي البر تحدث في الفطريات والبكتيريا وبعض مجموعات اللافقاريات بما في ذلك الحشرات .
تاريخ الحشرات المضيئة
قبل تطوير مصباح الأمان للاستخدام في مناجم الفحم، كانت جلود الأسماك المجففة تستخدم في بريطانيا وأوروبا كمصدر ضوء ضعيف، ولكن هذا النوع التجريبي من الإضاءة كان يتسبب في انفجارات في المصاعد، وكانت الشموع هي الخيار الآمن الآخر للإضاءة في المناجم. وكان هناك مصدر آخر للإضاءة الآمنة في المناجم وهو استخدام زجاجات تحتوي على اليراعات. وفي عام 1920، قام العالم الأمريكي إي نيوتن هارفي بنشر بحث يحمل عنوان “طبيعة الضوء الحيواني” وهو يلخص العمل المبكر في مجال التلألؤ الحيوي. ويشير هارفي إلى أن الفلاسفة القدماء مثل أرسطو وبليني الأكبر ذكروا الضوء الذي ينتجه الأسماك الميتة واللحم، وأن كلا منهما ذكرا الضوء الناتج من الخشب الرطب .
تم تجربة مصادر الضوء هذه أيضا من قبل روبرت بويل، وأظهر أن كلا منهما، الكائن البريقاني والتوهج الودي، يحتاجان إلى وجود الهواء لإنتاج الضوء. يشير هارفي إلى أن جاي بيكر في عام 1753 اكتشف السوط البراق “المرئي بالعين المجردة”، وفي عام 1854، اكتشف يوهان فلوريان هيلر أن الفطريات مثل مصدر الضوء في الخشب الميت تحتوي على خيوط فطرية. في روايته بعد وفاته في عام 1818، وصف توكي الكائنات المسؤولة عن التوهج التي قابلها في رحلته إلى زائير، وذكر النباتات القرنية والقشريات (التي تعطي لون الماء الداكن)، والروبيان وسرطان البحر، ووصف تحت المجهر “الخاصية المشعة” التي تشبه حجر الجمشت في حجمها لرأس الدبوس الكبير .