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Lampyris noctiluca

Lampyris noctiluca , [1] la luciérnaga común de Europa (ver también " luciérnaga "), es la especie tipo de escarabajo del género Lampyris y de la familia Lampyridae .

Lampyris noctiluca presenta un notorio dimorfismo sexual . Los machos son alados, con élitros marrones , un pronoto más claro y una gran mancha marrón en el medio, mientras que las hembras son larviformes , les faltan alas y suelen tener el doble de tamaño que los machos (hasta 25 milímetros o 1 pulgada de largo). .

Estos escarabajos utilizan su bioluminiscencia para atraer parejas. Las hembras adultas son famosas principalmente por su brillo, aunque todas las etapas de su ciclo de vida son capaces de brillar.

En Gran Bretaña, esta especie es bastante común en comparación con su prima Phosphaenus hemipterus , la luciérnaga menor, que es muy rara. [ cita necesaria ]

La Lampyris noctiluca, comúnmente conocida como luciérnaga, pertenece a la familia Lampyridae, que en griego significa "brillantes", e incluye especies conocidas como luciérnagas o luciérnagas. Contrariamente a su nombre, no se parece a un gusano, sino a un escarabajo. Estos escarabajos suelen ser más activos durante la noche y pasan el día bajo los escombros o en el suelo. Las larvas también son nocturnas y rara vez se ven; solo salen cuando las condiciones son adecuadas, en los meses de abril a octubre. La etapa adulta es mucho más corta que la etapa de larva, pero son mucho más fáciles de detectar, ya que brillan durante unas horas y solo dejan de brillar después del apareamiento.

Distribución

El área de distribución de este escarabajo se extiende desde Portugal e Irlanda [ cita necesaria ] en el oeste, a través de Europa , África y Asia hasta China en el este. También sobrevive más al norte que cualquier otra luciérnaga, llegando casi al Círculo Polar Ártico . No se encuentra en América del Norte , América del Sur , Asia del Sur , Australia y la Antártida .

Geografía

La Lampris noctiluca se ha encontrado principalmente en valles de Gales y Escocia con otra aparición en Europa, como Bélgica y Finlandia . Por lo general, prefieren áreas calcáreas y calcáreas , pastos abiertos, setos y bosques y rara vez se encuentran en tierras mejoradas para fines agrícolas. Prefieren el aire libre, especialmente con fines evolutivos para que la hembra pueda atraer a un macho a través de su despliegue de luz durante los meses de junio, julio y agosto.

Descripción física

Las hembras adultas de Lampyris noctiluca varían en tamaño entre 12 y 20 mm, mientras que los machos son significativamente más pequeños. Las larvas miden sólo unos pocos milímetros de longitud (1). También tienen cuerpos segmentados de modo que las hembras pueden emitir un brillo bioluminiscente (2). La especie presenta una coloración que va del pardusco al negruzco. Los machos están equipados con dos pares de alas, utilizando el segundo par para volar y el primer par, conocido como élitros , para cubrir el segundo. Las hembras, en cambio, no vuelan. Los insectos se caracterizan por su forma alargada y de cuerpo blando, con la cabeza oculta por un pronoto y antenas filiformes . La luminosidad se limita a los últimos segmentos abdominales. Entre ellos, la hembra adulta es notablemente la más luminosa y utiliza su capacidad de brillar para atraer a los machos, mientras que las larvas también brillan, pero de forma más tenue y sólo de forma intermitente. La luz que produce es fría, lo que beneficia a las especies ya que desperdician poco calor. Transforman sólo alrededor del 3 por ciento de su energía eléctrica en luz, que es relativamente eficiente en comparación con otras especies brillantes. A pesar de la similitud de las larvas con los adultos al tener cuerpos segmentados y seis patas cerca de la cabeza, su modo de movimiento puede hacer que parezcan orugas (1).

Química de la luz

Para Lampyris noctiluca, o luciérnagas, producir luz es crucial para el éxito de su apareamiento, lo que implica un proceso complejo. Estas criaturas emiten una luminiscencia de color verde amarillento desde la piel translúcida en la parte inferior de sus últimos tres segmentos abdominales para atraer a los machos alados más pequeños. Brillan durante aproximadamente dos horas cada noche, ya sea retirándose a un lugar seguro después de este período o dejando de brillar al encontrar pareja, logrando hacerlo por hasta 10 noches consecutivas. Los machos pueden detectar esta luz desde una distancia de hasta 45 metros. La luz es constante, pero las hembras realzan su atractivo moviendo rítmicamente su abdomen, creando un efecto pulsante de brillo y atenuación. Si bien las larvas también tienen la capacidad de brillar, pueden apagar la luz más fácilmente, especialmente si sienten peligro. El brillo también se observa en las pupas cuando se las molesta.

Las luciérnagas controlan su luminiscencia regulando el flujo de oxígeno a las membranas productoras de luz que contienen luciferina. Esta luz es el resultado de una reacción química facilitada por la enzima luciferasa, cuya estructura específica está influenciada por la composición genética del gusano, lo que provoca pequeñas variaciones en la luz entre los individuos (3). Específicamente, la química detrás de la luminiscencia del escarabajo es el resultado de una reacción química que involucra tres componentes esenciales: una pequeña molécula orgánica conocida como luciferina , que lleva el nombre del portador de la luz, el arcángel caído Lucifer ; trifosfato de adenosina (ATP), una molécula crucial que impulsa la síntesis de proteínas; y luciferasa, el catalizador que impulsa este proceso de iluminación.(1). Sorprendentemente, este proceso bioluminiscente es muy eficiente, ya que convierte casi toda su producción de energía en luz y sólo alrededor del 2% se pierde en forma de calor. La intensidad del brillo de una hembra sirve como señal para los machos, indicando su potencial reproductivo. Los machos se sienten atraídos por hembras más brillantes, lo que generalmente indica un mayor tamaño y un mayor número de huevos, lo que genera una dinámica competitiva entre las hembras por las oportunidades de apareamiento. Curiosamente, las luces artificiales también pueden atraer a los machos, desviándolos de sus actividades naturales de apareamiento. El pico de actividad de su brillante exhibición ocurre durante las tardes de junio y julio, marcando el momento más vibrante de su calendario reproductivo (3).

Producción ligera

Hembra Lampyris noctiluca

La producción de luz es vital para Lampyris noctiluca . Con él tienen mayores posibilidades de aparearse, por lo que hay un proceso complejo de por medio.

Emiten una luz de color verde amarillento desde la parte inferior translúcida de sus últimos tres segmentos abdominales para atraer a los machos más pequeños, que tienen alas. Brillarán durante dos horas y luego se retirarán a su escondite hasta la noche siguiente, o dejarán de brillar tan pronto como encuentren pareja. Las hembras pueden sobrevivir al menos 10 noches consecutivas haciendo esto.

Los machos pueden ver la luz hasta a 45 metros de distancia. La luz se emite de forma continua, aunque mueven el abdomen de un lado a otro, lo que da la impresión de que se ilumina y se atenúa. A veces se ve que las larvas brillan, aunque parecen capaces de apagar la luz más fácilmente que la hembra, especialmente cuando se las molesta. Las pupas brillan cuando se las molesta. [2]

El insecto puede regular su producción de luz controlando el suministro de oxígeno a las membranas emisoras de luz que contienen luciferina . La reacción química que produce la luz de la luciferina es catalizada por la luciferasa , cuya estructura química exacta está determinada por la estructura genética individual de las luciérnagas, que a su vez determina diferencias sutiles en la luz producida de un individuo a otro. Prácticamente toda la energía producida es luz; sólo el 2% es calor.

Los machos utilizan el brillo del resplandor como indicador de la fecundidad femenina . [3] Es más probable que los machos vuelen hacia una hembra más brillante, porque es más grande y tiene más huevos. Debido a esto, las hembras compiten entre sí para aparearse. [4]

Los machos a veces se sienten atraídos por las lámparas artificiales.

El período de mayor brillo son las tardes de junio y julio. [5]

Reproducción

En el proceso de reproducción de la Lampyris noctiluca, o luciérnaga, la hembra juega un papel crucial a la hora de atraer pareja. Para captar la atención de los machos de las luciérnagas, que vuelan aproximadamente a un metro del suelo, una hembra trepa al tallo de una planta. Al posicionarse sobre la mayor parte de la vegetación a nivel del suelo y doblar su abdomen hacia arriba, muestra sus órganos brillantes, avisando a los machos que pasan. Esta exhibición es parte de su vida adulta, que abarca solo unas pocas semanas dedicadas a brillar, aparearse y poner huevos antes de su muerte. Los huevos se convierten en larvas al cabo de unas semanas, pasando por una etapa larvaria que dura uno o dos veranos, durante la cual se alimentan de pequeños caracoles paralizándolos antes de consumirlos. Este largo ciclo de desarrollo contribuye a los ciclos poblacionales de "auge o caída" observados de la especie, con abundancia que fluctúa significativamente de un año a otro.

Lo único de Lampyris noctiluca es su método de determinación del sexo, que está influenciado por hormonas, una rareza entre los insectos. La diferenciación sexual entre machos y hembras comienza durante el cuarto estadio larvario, siendo inicialmente las distinciones sutiles. Las células masculinas en el tejido apical de las gónadas comienzan a dividirse en esta etapa, en contraste con las células femeninas, que se dividen en el tejido basal. Sorprendentemente, el trasplante de testículos en mujeres antes del quinto estadio conduce a la masculinización, mientras que procedimientos similares realizados más tarde o intentos de feminizar a los hombres no resultan en una inversión del sexo. Esto demuestra que, si bien los testículos pueden transformar las gónadas femeninas anteriores al quinto estadio en masculinas, los ovarios no tienen un efecto feminizante en los machos, lo que destaca un aspecto único de la biología de la especie (2).

Ciclo vital

El ciclo de vida comienza cuando la hembra, utilizando su brillo luminoso, atrae a un macho para aparearse. Después del apareamiento, pone entre 50 y 100 huevos en un lapso de tres días en ambientes húmedos como debajo del musgo, la hojarasca o los tallos de la hierba, y luego muere sin presenciar la eclosión de sus huevos. Estos huevos de color amarillo pálido, cada uno de aproximadamente 1 mm de diámetro, pueden emitir un tenue brillo amarillo y eclosionar en dos o tres semanas, y la duración puede extenderse en climas más fríos. Al nacer, las larvas, que se asemejan a hembras adultas pero se distinguen por puntos brillantes en cada uno de sus 12 segmentos, se embarcan en una fase depredadora de dos a tres años. Se alimentan principalmente de babosas y caracoles, que pueden pesar hasta 200 veces su propio peso, inyectándoles un líquido digestivo marrón y tóxico a través de múltiples mordiscos y mordiscos. Este método permite que la larva consuma la presa sin quedarse pegada a ningún moco protector, convirtiendo a la presa en un caldo digerible.

Sorprendentemente, estas larvas son nocturnas y más activas durante condiciones húmedas que favorecen la actividad de sus presas. A lo largo de su etapa larvaria, pueden sufrir de cuatro a cinco mudas e hibernar debajo de troncos, piedras o hojarasca durante el invierno, cuando el alimento escasea. Al despertar en primavera, continúan su ciclo de vida, que puede extenderse a lo largo de uno o más años. La transición a la edad adulta ocurre de mayo a julio o, a veces, más tarde, y los adultos viven de las reservas de alimentos acumuladas durante su etapa larvaria. Tras alcanzar la madurez, su vida culmina en la reproducción, tras la cual mueren, completando el ciclo.(3). Los adultos normalmente no viven más de dos o tres semanas (6).

Alimento

Pasan por toda su fase de alimentación durante la etapa larvaria. Las larvas son depredadores feroces y deambulan por la hojarasca en busca de babosas y caracoles . (1). Lo hacen inyectando a sus presas enzimas digestivas y luego consumiendo el contenido interno licuado. En marcado contraste, las luciérnagas adultas carecen por completo de piezas bucales, lo que les impide comer (2).

Problemas de contaminación lumínica

Estos escarabajos dependen en gran medida de la luz para sus procesos reproductivos. Sin embargo, el aumento de la iluminación artificial, incluso en entornos rurales, plantea un desafío importante. Estas fuentes de luz pueden complicar la búsqueda de pareja por parte de los machos. Un estudio de 2014 destacó que niveles mínimos de contaminación lumínica pueden alterar los comportamientos de apareamiento de los machos de L. noctiluca , mientras luchan por encontrar hembras. Esta investigación subraya el vínculo potencial entre la disminución de las poblaciones de luciérnagas y la contaminación lumínica, lo que sugiere que merece consideración como un factor contribuyente.(5).

Hábitat

Se encuentran en pastizales antiguos, especialmente en suelos calcáreos y calizos . También se encuentran en arcenes, bancos de cobertura y brezales . Las larvas viven en lugares protegidos, debajo de rocas y madera, pero se arrastran por diferentes terrenos.

Ciclo vital

Lampyris noctiluca - alimentación de larvas
Larva alimentándose de caracol – vista dorsal
Hembra y dos machos de luciérnagas apareándose.

Una vez que las hembras han atraído a los machos con su brillo, se aparean, ponen huevos y mueren.

Por lo general, se ponen entre 50 y 100 ejemplares en tres días, y el adulto no sobrevive para verlos nacer. Se colocan en lugares bastante húmedos, por ejemplo, tallos de hierba, debajo del musgo y debajo de la hojarasca. [6]

Los huevos son de color amarillo pálido y miden 1 mm de ancho. Pueden brillar ligeramente de color amarillo. [6]

Los huevos eclosionan después de dos o tres semanas, posiblemente más en climas más fríos. [6] Las larvas y las hembras adultas se ven similares, pero las larvas tienen puntos brillantes en cada uno de los 12 segmentos, mientras que las hembras adultas tienen el dorso completamente negro.

Las larvas depredadoras se alimentan durante dos o tres años de babosas y caracoles a los que inyectan un líquido digestivo marrón y tóxico, administrado mediante una serie de mordiscos y mordiscos. El veneno necesita tiempo para actuar y la larva debe tener cuidado de no quedarse pegada a la mucosidad protectora que pueda secretar su presa. La presa se paraliza gradualmente y el líquido digestivo convierte parte de ella en un caldo marrón que la larva puede lamer. La presa permanece viva y se sabe que algunas víctimas parcialmente devoradas se alejan arrastrándose después de la comida.

Las babosas y los caracoles suelen pesar 200 veces el peso de la larva del escarabajo. Las larvas son nocturnas y son más activas durante condiciones húmedas, cuando sus presas están más activas.

Las larvas pueden mudar de cuatro a cinco veces durante su vida. [2] [6] Pasan el invierno bajo troncos, piedras, agujeros de madera o hojarasca, con sus cuerpos atrapados como concertinas , hibernando a medida que la comida se vuelve cada vez más difícil de encontrar. Se despiertan en primavera y el ciclo se repite durante un año más, o posiblemente dos. [6]

Se convierten en adultos de mayo a julio o, a veces, más tarde, sobreviviendo con las reservas de alimento acumuladas durante el tiempo de larva y muriendo después de reproducirse.

Amenazas al número de especies

Las amenazas incluyen la destrucción y fragmentación del hábitat , el uso de pesticidas , la contaminación , la distracción por luces artificiales , el pastoreo insuficiente y el cambio climático . [7] [8]

Referencias

  1. ^ Linneo C (1758) Systema Naturae per regna tria naturæ, clases secundum, ordines, géneros, especies, cum caracteribus, differentiis, sinónimos, locis, Tomus I. Editio decima, reformata. Holmiæ: impensis directa. Laurentii Salvii. i–ii, 1–824 págs. doi :10.5962/bhl.title.542: 400
  2. ^ ab Novák, Martín (28 de marzo de 2017). "Redescripción de etapas inmaduras de luciérnagas de Europa central, Parte 1: Lampyris noctiluca (Linnaeus, 1758) larva, pupa y notas sobre su biología (Coleoptera: Lampyridae: Lampyrinae)". Zootaxa . 4247 (4): 429–444. doi :10.11646/zootaxa.4247.4.5. ISSN  1175-5334. PMID  28610049.
  3. ^ Hopkins, Juhani; Baudry, Gautier; Candolín, Ulrika; Kaitala, Arja (2015). "Soy sexy y lo brillo: ornamentación femenina en una capital nocturna criadora". Cartas de biología . 11 (10): 20150599. doi :10.1098/rsbl.2015.0599. PMC 4650175 . PMID  26490414. 
  4. ^ Borshagovski, Anna-Maria; Baudry, Gautier; Hopkins, Juhani; Kaitala, Arja (enero-febrero de 2019). "Pálido en comparación: interacciones competitivas entre luciérnagas hembras de señalización". Ecología del comportamiento . 161 : 20-26. doi : 10.1093/beheco/ary161 .
  5. ^ Hickmott, W; Tyler J. (2011). "Variación estacional en el período de exhibición femenina de la luciérnaga Lampyris noctiluca L. (Coleoptera: Lampyridae)". Lampírida . 1 : 14-21.
  6. ^ abcde "Lampyris noctiluca". escarabajos del Reino Unido . Consultado el 14 de octubre de 2022 .
  7. ^ Lewis, Sara M.; Wong, Choong Hay; Owens, Avalon CS; Fallon, Candace; Jepsen, Sarina; Thancharoen, Anchana; Wu, Chiahsiung; De Cock, Rafael; Novák, Martín; López-Palafox, Tania; Khoo, Verónica; Reed, J. Michael (1 de febrero de 2020). "Una perspectiva global sobre las amenazas de extinción de las luciérnagas". Biociencia . 70 (2): 157–167. doi : 10.1093/biosci/biz157 . ISSN  0006-3568 . Consultado el 27 de agosto de 2020 .
  8. ^ Owens, Avalon CS; Lewis, Sara M. (2018). "El impacto de la luz artificial nocturna sobre los insectos nocturnos: una revisión y síntesis". Ecología y Evolución . 8 (22): 11337–11358. doi : 10.1002/ece3.4557 . PMC 6262936 . PMID  30519447. S2CID  54459377. 

enlaces externos