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Um vaga-lume pode controlar seu brilho?

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Acabei de ver esta animação:

Sempre pensei que o brilho do vaga-lume é uma reação química lenta em curso, como nos bastões luminosos, embora por meio de diferentes produtos químicos. Como tal, parece impossível controlar rapidamente, como nesta imagem.

Esta imagem é real ou editada? O firefly pode controlar seu brilho? Se puder, quanto?


Como os vaga-lumes brilham e quais sinais eles estão enviando

Uma vez que os vagalumes perdem um bolsão de habitat, é improvável que eles voltem. Crédito: Fer Gregory / Shutterstock.com

Você pode não ter certeza se viu o que acha que viu quando o primeiro aparecer. Mas você olha na direção da luz bruxuleante e lá está ela de novo - o primeiro vagalume da noite. Se você estiver em um bom habitat de vaga-lumes, logo haverá dezenas, ou mesmo centenas, de insetos voando, emitindo seus sinais misteriosos.

Vaga-lumes - alternativamente conhecidos como vaga-lumes em grande parte dos Estados Unidos - não são moscas nem insetos. Eles são besouros de asas macias, aparentados com besouros click e outros. O aspecto mais dramático de sua biologia é que eles podem produzir luz - essa habilidade em um organismo vivo, chamada bioluminescência, é relativamente rara.

Sou um entomologista que pesquisa e ensina ecologia e biologia dos insetos. Recentemente, tenho tentado compreender a diversidade e a ecologia dos vaga-lumes em meu estado natal, a Carolina do Norte. Os vagalumes são encontrados amplamente na América do Norte, incluindo muitos lugares no oeste, mas são mais abundantes e diversificados na metade oriental do continente, da Flórida ao sul do Canadá.

Besouros bioluminescentes

Vaga-lumes produzem luz em órgãos especiais em seus abdomens combinando uma substância química chamada luciferina, enzimas chamadas luciferases, oxigênio e o combustível para o trabalho celular, ATP. Os entomologistas acham que controlam seus flashes regulando a quantidade de oxigênio que vai para seus órgãos produtores de luz.

Os vaga-lumes provavelmente desenvolveram originalmente a habilidade de iluminar como uma forma de afastar predadores, mas agora eles usam essa habilidade principalmente para encontrar parceiros. Curiosamente, nem todos os vaga-lumes produzem luz; existem várias espécies que voam durante o dia e, aparentemente, dependem dos odores dos feromônios para se encontrarem.

Cada espécie de vaga-lume tem seu próprio sistema de sinalização. Na maioria das espécies norte-americanas, os machos voam na altura certa, no habitat certo e na hora certa da noite para sua espécie, e emitem um sinal único para sua espécie. As fêmeas estão sentadas no chão ou na vegetação, observando os machos. Quando uma fêmea vê alguém fazendo o sinal de sua espécie - e fazendo isso bem - ela tem um flash de sua própria espécie apropriado. Então os dois reciprocamente sinalizam enquanto o macho voa até ela. Se tudo der certo, eles acasalam.

Um bom exemplo é Photinus pyralis, uma espécie comum de quintal geralmente chamada de Ursa Maior. Um macho voa ao entardecer, a cerca de 1 metro do solo. A cada cinco segundos mais ou menos, ele faz um flash de um segundo enquanto voa na forma de um "J". A fêmea Photinus pyralis fica na vegetação rasteira. Se ela vê um sujeito de quem gosta, ela espera dois segundos antes de fazer seu próprio flash de meio segundo no terceiro segundo.

Uma reação química no abdômen do besouro dá a ele sua bioluminescência. Crédito: Cathy Keifer / Shutterstock.com

Algumas espécies podem "chamar" por muitas horas por noite, enquanto outras piscam por apenas 20 minutos ou mais ao anoitecer. A comunicação da luz do Firefly pode ficar muito mais complicada, algumas espécies têm vários sistemas de sinalização e algumas podem usar seus órgãos de luz para outros fins.

Enquanto a maioria dos vaga-lumes machos fazem suas próprias coisas e brilham independentemente de outros machos da mesma espécie, existem aqueles que sincronizam seus flashes quando há muitos outros ao redor. Na América do Norte, as duas espécies mais famosas que fazem isso são os Photinus carolinus das Montanhas Apalaches, incluindo o Parque Nacional das Grandes Montanhas Fumegantes, e o Photuris frontalis que iluminam lugares como o Parque Nacional Congaree, na Carolina do Sul.

Em ambas as espécies, os cientistas acham que os machos se sincronizam para que todos tenham a chance de procurar as fêmeas e as fêmeas sinalizarem para os machos. Essas exibições são espetaculares, e a multidão de pessoas querendo vê-las nos locais mais famosos tornou necessário realizar um sorteio para obter permissão para vê-las. Ambas as espécies, no entanto, ocorrem em amplas áreas geográficas, e pode ser possível vê-las em outros lugares menos congestionados.

Defesas químicas fedorentas

Muitos vagalumes se protegem de predadores com produtos químicos chamados lucibufagins. Essas são moléculas que os insetos sintetizam a partir de outros produtos químicos que comem em sua dieta. As lucibufaginas são quimicamente muito semelhantes às toxinas que os sapos exalam em suas peles e, embora sejam tóxicas nas doses certas, também são extremamente desagradáveis.

Pássaros e outros predadores aprendem rapidamente a evitar vaga-lumes. Eu vi um sapo na minha varanda de trás comer um vaga-lume e prontamente cuspi-lo de volta, o inseto foi embora, pegajoso, mas aparentemente ileso. Certa vez, um colega meu colocou um vaga-lume na boca - e sua boca ficou dormente por uma hora!

Muitos outros insetos imitam visualmente vaga-lumes para colher o benefício de parecer algo desagradável e venenoso de comer. Os vagalumes também parecem produzir outros produtos químicos defensivos, alguns dos quais podem contribuir para seu cheiro característico.

Muitos vaga-lumes Photuris não conseguem fabricar esses produtos químicos defensivos. Assim, as fêmeas desses grandes vaga-lumes de pernas longas fazem algo surpreendente: depois de acasalados, eles começam a imitar os flashes da fêmea Photinus e então comem os machos que respondem. Essas femme fatales passam a usar os lucibufagins que adquirem ao ingerir suas presas gravemente decepcionadas para proteger a si mesmas e a seus ovos dos predadores. Eles transferem rapidamente os produtos químicos para o sangue e sangram espontaneamente se um predador os agarra.

A maioria dos vaga-lumes são especialistas em habitat, usando florestas, prados e pântanos. Eles contam com esse habitat permanecendo inalterado pelo ano ou mais que leva para completar seus ciclos de vida. Esses insetos passam a maior parte de suas vidas como larvas se alimentando de minhocas e outros animais no solo ou na serapilheira - a maioria dos adultos não se alimenta de jeito nenhum. Se esse habitat for interrompido durante a juventude, as populações podem ser extintas.

Somando-se a essa vulnerabilidade está o fato de que as fêmeas de muitas espécies - como os famosos fantasmas azuis dos Apalaches do sul e de outros lugares - não têm asas e não podem se dispersar além do que podem andar. Se uma população de fantasmas azuis for destruída pela exploração madeireira ou outra interrupção, não haverá restabelecimento. A destruição do habitat é, portanto, uma das maiores ameaças aos vaga-lumes. Outros perigos incluem a poluição luminosa de luzes artificiais e talvez aplicações de inseticidas para controle de mosquitos.

Ainda há muito que aprender sobre vaga-lumes. Entomologistas como eu identificaram cerca de 170 espécies na América do Norte, mas está claro que muitas outras espécies ocorrem aqui. Preste atenção aos vaga-lumes em sua vizinhança, observe seus padrões de flash e comportamento. Talvez você descubra uma dessas novas espécies.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.


Besouros bioluminescentes

Vaga-lumes produzem luz em órgãos especiais em seus abdomens combinando uma substância química chamada luciferina, enzimas chamadas luciferases, oxigênio e o combustível para o trabalho celular, ATP. Os entomologistas acham que controlam seus flashes regulando a quantidade de oxigênio que vai para seus órgãos produtores de luz.

Os vaga-lumes provavelmente desenvolveram originalmente a habilidade de iluminar como uma forma de afastar predadores, mas agora eles usam essa habilidade principalmente para encontrar parceiros. Curiosamente, nem todos os vaga-lumes produzem luz; existem várias espécies que voam durante o dia e, aparentemente, dependem dos odores dos feromônios para se encontrarem.

Cada espécie de vaga-lume tem seu próprio sistema de sinalização. Na maioria das espécies norte-americanas, os machos voam na altura certa, no habitat certo e na hora certa da noite para sua espécie, e emitem um sinal único para sua espécie. As fêmeas estão sentadas no chão ou na vegetação, observando os machos. Quando uma fêmea vê um fazendo o sinal de sua espécie - e fazendo isso bem - ela tem um flash de sua própria espécie apropriado. Então os dois reciprocamente sinalizam enquanto o macho voa até ela. Se tudo der certo, eles acasalam.

Um bom exemplo é Photinus pyralis, uma espécie comum de quintal geralmente chamada de Ursa Maior. Um macho voa ao entardecer, a cerca de 1 metro do solo. A cada cinco segundos mais ou menos, ele faz um flash de um segundo enquanto voa na forma de um “J”. A fêmea Photinus pyralis senta-se na vegetação rasteira. Se ela vê um sujeito de quem gosta, ela espera dois segundos antes de fazer seu próprio flash de meio segundo no terceiro segundo.

Algumas espécies podem “chamar” por muitas horas por noite, enquanto outras piscam por apenas 20 minutos ou mais ao anoitecer. A comunicação da luz do Firefly pode ficar muito mais complicada, algumas espécies têm vários sistemas de sinalização e algumas podem usar seus órgãos de luz para outros fins.

Enquanto a maioria dos vaga-lumes machos fazem suas próprias coisas e brilham independentemente de outros machos da mesma espécie, existem aqueles que sincronizam seus flashes quando há muitos outros ao redor. Na América do Norte, as duas espécies mais famosas que fazem isso são os Photinus carolinus das Montanhas Apalaches, incluindo o Parque Nacional das Grandes Montanhas Fumegantes, e o Photuris frontalis que iluminam lugares como o Parque Nacional Congaree, na Carolina do Sul.

Em ambas as espécies, os cientistas acham que os machos se sincronizam para que todos tenham a chance de procurar as fêmeas e as fêmeas sinalizarem para os machos. Essas exibições são espetaculares, e a multidão de pessoas querendo vê-las nos locais mais famosos tornou necessário realizar um sorteio para obter permissão para vê-las. Ambas as espécies, no entanto, ocorrem em amplas áreas geográficas, e pode ser possível vê-las em outros lugares menos congestionados.


Nenhum lugar como a minha casa

A maioria dos vaga-lumes são especialistas em habitat, usando florestas, prados e pântanos. Eles contam com esse habitat permanecendo inalterado pelo ano ou mais que leva para completar seus ciclos de vida. Esses insetos passam a maior parte de suas vidas como larvas se alimentando de minhocas e outros animais no solo ou na serapilheira - a maioria dos adultos nem se alimenta. Se esse habitat for interrompido durante a juventude, as populações podem ser extintas.

Somando-se a esta vulnerabilidade está o fato de que as fêmeas de muitas espécies - como os famosos fantasmas azuis dos Apalaches do sul e em outros lugares - não têm asas e não podem se dispersar além do que podem andar. Se uma população de fantasmas azuis for destruída pela extração de madeira ou outra interrupção, não haverá restabelecimento. A destruição do habitat é, portanto, uma das maiores ameaças aos vaga-lumes. Outros perigos incluem a poluição luminosa de luzes artificiais e talvez aplicações de inseticidas para controle de mosquitos.

Ainda há muito que aprender sobre vaga-lumes. Entomologistas como eu identificaram cerca de 170 espécies na América do Norte, mas está claro que muitas outras espécies ocorrem aqui. Preste atenção aos vaga-lumes em sua vizinhança, observe seus padrões de flash e comportamento. Talvez você descubra uma dessas novas espécies.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.


Nenhum lugar como a minha casa

A maioria dos vaga-lumes são especialistas em habitat, usando florestas, prados e pântanos. Eles contam com esse habitat permanecendo inalterado pelo ano ou mais que leva para completar seus ciclos de vida. Esses insetos passam a maior parte de suas vidas como larvas se alimentando de minhocas e outros animais no solo ou na serapilheira - a maioria dos adultos nem se alimenta. Se esse habitat for interrompido durante a juventude, as populações podem ser extintas.

Somando-se a esta vulnerabilidade está o fato de que as fêmeas de muitas espécies - como os famosos fantasmas azuis dos Apalaches do sul e em outros lugares - não têm asas e não podem se dispersar além do que podem andar. Se uma população de fantasmas azuis for destruída pela extração de madeira ou outra interrupção, não haverá restabelecimento. A destruição do habitat é, portanto, uma das maiores ameaças aos vaga-lumes. Outros perigos incluem a poluição luminosa de luzes artificiais e talvez aplicações de inseticidas para controle de mosquitos.

Ainda há muito que aprender sobre vaga-lumes. Entomologistas como eu identificaram cerca de 170 espécies na América do Norte, mas está claro que muitas outras espécies ocorrem aqui. Preste atenção aos vaga-lumes em sua vizinhança, observe seus padrões de flash e comportamento. Talvez você descubra uma dessas novas espécies.

O autor Clyde Sorenson é professor de entomologia na North Carolina State University.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.


Um vaga-lume pode controlar seu brilho? - Biologia

Uma fêmea Photuris sp. pronto para devorar um macho presa. Esses femmes fatales use sinais de flash para atrair machos de outras espécies, imitando os padrões de flash de suas fêmeas.

Por que os Fireflies piscam?

Os vagalumes contam com o controle preciso do tempo de flash para dois propósitos: encontrar parceiros e atrair presas.

No grupo Photinus, piscando representa um sinal de corte visível. Dentro de cada espécie, machos e fêmeas identificam membros do sexo oposto com base no momento do flash.

No grupo Photuris, piscar serve a um propósito adicional. Fêmea Photuris vaga-lumes são predadores altamente especializados que podem imitar facultativamente o sinal de flash dado por fêmeas de outras espécies. Usando esse sinal falso, essas fêmeas predatórias são capazes de atrair os desavisados ​​machos Photinus e, em seguida, comê-los (veja a foto no topo desta página).

À direita, são mostrados os flashes e as rotas de vôo de diferentes espécies como apareceriam em uma fotografia de lapso de tempo (De: Lloyd, JE (1966). Univ. Of Michigan Museum of Zoology, Misc. Pub. 130, 1-93 )

O que é óxido nítrico (NO)?

O óxido nítrico (NO) é um gás solúvel e altamente reativo, formado por reações químicas e físicas naturais na atmosfera. Também é produzida por certas células animais e vegetais a partir do aminoácido L-arginina. Por ser tão pequeno e difusível, o NO passa através das membranas celulares e costuma ser usado como um sinal biológico.

Em mamíferos, o NO ajuda a manter a pressão sanguínea dilatando os vasos sanguíneos, auxilia o sistema imunológico a matar invasores e é um fator importante no controle da ereção peniana (o Viagra® atua bloqueando uma enzima na via NO / cGMP). No cérebro, o NO desempenha um papel no desenvolvimento, sinalização de neurônio para neurônio e provavelmente contribui para a formação de memórias.

A maioria das funções não patológicas do NO são mediadas pela ativação de uma enzima, guanilil ciclase, ou pela nitrosilação de proteínas. No entanto, o NO também pode inibir o consumo de oxigênio pelas mitocôndrias e é essa ação que é explorada na produção de flashes de luz de vaga-lumes.

Qual é a aparência de uma Lanterna Firefly?

A lanterna Firefly está localizada na superfície abdominal ventral (área pontilhada) abaixo da cutícula translúcida. É inervado por neurônios octopaminérgicos nos gânglios posteriores do cordão nervoso. Explosões de potenciais de ação nesses neurônios controlam o padrão de flash normal. Em cada unidade de produção de luz, os fotócitos são dispostos radialmente em um padrão de roseta em torno de um núcleo cilíndrico central. O núcleo inclui uma traqueia principal contendo ar que se origina dorsalmente e se divide várias vezes em traqueóis finos que se projetam entre os fotócitos em vários níveis dorsal-ventrais. Cada traqueia é circundada por células traqueolares e células terminais traqueolares. As reações de produção de luz luciferina-luciferase estão confinadas aos peroxissomos localizados centralmente nos fotócitos. As mitocôndrias de fotócitos são encontradas no citoplasma periférico, concentradas especialmente em locais proximais à traqueia e traqueóis.

Quando os vaga-lumes são colocados em NÃO, eles começam a piscar muito rapidamente e a lanterna brilha continuamente. Essa resposta requer oxigênio. O brilho também é evocado pela aplicação da octopamina do transmissor na lanterna exposta. O brilho da octopamina é inibido por necrófagos de NO, como o CPTIO.

A animação mostrada aqui é em câmera lenta Photuris clarão. Flashes normais e respostas a NÃO podem ser vistos no link do filme abaixo (esses são arquivos grandes (80 Mb), ou no Ciência local na rede Internet.


Etapas que você pode realizar para proteger Estas Criaturas Fascinantes

  • Evite usar pesticidas, especialmente em seu gramado.
  • Limite o número de luzes externas que você deixa acesas durante os meses de verão.
  • Se você (ou seus filhos) pegar vagalumes em uma jarra para observá-los mais de perto, certifique-se de soltá-los.
  • Considere deixar uma parte do seu quintal ficar “selvagem”. Deixe a grama crescer um pouco mais para dar aos insetos um lugar seguro para passar os dias. Da mesma forma, evite varrer as folhas no outono para que os jovens tenham uma capa protetora para passar o inverno.

Os vaga-lumes são uma parte linda, mágica e incrível do verão. Vamos fazer a nossa parte para garantir que eles fiquem por aqui.


Sábado, 8 de maio de 2021

No lado bom!

OBRIGADO a todos que se cadastraram. A demanda está crescendo a cada ano, e os eventos de 25 e 26 de junho se esgotaram em menos de 10 minutos! Tivemos mais de 700 acessos no site de registro naquela manhã para 100 pontos. Agradecemos que muitos de vocês estejam desapontados por não terem conseguido uma vaga e esperamos que possam se juntar a nós em um festival no futuro.

Por outro lado, ainda há espaços para os campistas se registrarem nos Campouts Glow & amp Know. Esses acampamentos são projetados para campistas novatos e experientes. Eles fornecem uma experiência imersiva de vaga-lumes para não mais do que 15 campistas com guias experientes de vaga-lumes e programas informativos. Cada acampamento acontece em um local diferente no oeste da Pensilvânia para evitar estressar qualquer habitat e oferece comodidades e atividades exclusivas. Os eventos do meio da semana também proporcionam uma melhor oportunidade de visualização, pois evitamos multidões nos finais de semana. O primeiro evento na quarta-feira, 9 de junho, no acampamento Scarlett Knob em Fayette County, perto de Ohiopyle, dá início à temporada de vaga-lumes síncronos na Pensilvânia. O último evento na quarta-feira, 23 de junho, no acampamento Kellettville, traz o acampamento para mais perto de casa durante o que é tipicamente o pico de vaga-lumes síncronos em nosso bosque.

As inscrições para os Campouts G & ampK incluem: taxas de acampamento, lenha, comida e bebidas, materiais do programa, entretenimento e caminhadas guiadas. Crianças menores de 10 anos não pagam com adulto (s) registrado (s). Os campistas devem fornecer sua própria barraca (trailer / trailer / RV quando permitido) e todo o equipamento de acampamento. Verifique cada local para obter informações sobre requisitos e regras específicos.

Se você não puder participar de um evento organizado de vaga-lumes ou acampamento este ano, esperamos que reserve um tempo para procurar por vaga-lumes em seu próprio quintal ou campos agrícolas locais. Aconselhamos você a NÃO se aventurar em áreas florestais ou terrenos desconhecidos sem um guia ou instruindo-se. A organização PA Firefly Festival apoia e faz parceria com outros grupos como Fireflyers International Network, Mass Audubon Firefly Watch e a Xerces Society. Você pode encontrar uma infinidade de recursos e informações sobre vaga-lumes e como desfrutar, preservar e proteger os vaga-lumes em sua área e também no mundo em seus locais. Recentemente, a União Internacional para a Conservação da Natureza divulgou um relatório sobre os impactos do turismo nos vaga-lumes em todo o mundo. PAFF redigiu sua própria carta de apoio para a criação e seguimento de práticas sustentáveis ​​de turismo vaga-lume. Você pode obter mais informações em nosso site PAFireflyEvents.org e assinar nosso boletim informativo trimestral na parte inferior de nossa página inicial.


Por que os vaga-lumes brilham? Acontece que seu show noturno de luzes é um pouco excitante. Piscando (não esse tipo) é uma forma do firefly & # 8217s de sinalizar parceiros. Cada espécie de vaga-lume tem seu próprio sistema de sinalização.

Normalmente, os machos voam emitindo seu sinal enquanto as fêmeas observam e esperam do solo ou na vegetação. Quando uma fêmea vê um macho fazendo o sinal de sua espécie - e fazendo isso bem - ela pisca de volta. Em seguida, começa uma espécie de dança delicada com cortinas de néon. Os dois trocam sinais de luz até que o macho desça e, se tudo correr conforme o planejado, eles acasalam.

Embora a bioluminescência dos vagalumes esteja principalmente relacionada à reprodução, sua luz também pode servir como autodefesa. De acordo com um estudo da Science Advances, a luz intermitente serve como um aviso aos predadores de que esses insetos vão deixar um gosto ruim na boca.

Talvez o mais surpreendente seja que nem todos os vaga-lumes produzem luz. Várias espécies que voam durante o dia contam com o cheiro de feromônios para encontrar parceiros.


Referências

Branchini, B., Southworth, T., Fontaine, D., Kohrt, D., Florentine, C., & Grossel, M. (2018, 16 de abril). A Firefly Luciferase Dual Color Bioluminescence Reporter Assay usando dois substratos para monitorar simultaneamente dois eventos de expressão gênica. Recuperado em 11 de setembro de 2020, em https://www.nature.com/articles/s41598-018-24278-2

Brock, M. (2011). Aplicação de imagens de bioluminescência para monitoramento in vivo de infecções fúngicas. International Journal of Microbiology, 2012. Recuperado em 11 de setembro de 2020, em https://www.hindawi.com/journals/ijmicro/2012/956794/

Burbelo, P. D., Kisailus, A. E., & Peck, J. W. (2002). Detectando Interações Proteína-Proteína Usando Proteínas de Fusão Renilla Luciferase. BioTechniques, 33 (5), 1044-1050. doi: 10.2144 / 02335st05


Assista o vídeo: Como controlar a luz de um vagalume (Dezembro 2022).