Có phải Đom đóm phát sáng để thu hút 'bạn tình'?

Chúng là những sinh vật có tập tính hoạt động về ban đêm, con đực thường có cánh và bay vào những đêm đầu mùa hạ. Nhiều loài, con cái không có cánh. Con đực, con cái và ấu trùng phát ra ánh sáng lạnh và thường có màu đỏ cam hay vàng xanh (bước sóng 510 - 670 nm); một số loài thậm chí trứng cũng phát quang.

Người ta cho rằng, ánh sáng giữ vai trò quan trọng trong tập tính sinh sản của chúng với mục đích hấp dẫn con khác giới. Tuy nhiên, ở ấu trùng thì sự phát sáng nhằm mục đích cảnh báo các động vật ăn thịt là chủ yếu, do ấu trùng đom đóm chứa các hóa chất có mùi vị khó chịu và có thể là độc đối với các động vật ăn thịt khác.

Nhiều giống đom đóm không sản sinh ra ánh sáng. Thường thì những giống này là hoạt động vào ban ngày, hay bay-ngày, như giống Ellychnia. Một loại đom đóm ban ngày và có thói quen sống trong bóng mát, như dưới tán cây, là luminescent. Một giống là Lucidota. Những giống đom đóm này dùng những phản ứng làm tín hiệu hẹn hò.

Phát sáng nhằm thu hút sự chú ý nơi “bạn tình”?

Theo giáo sư Sara Lewis thuộc Trường đại học Tufts, Boston (Mỹ), những con đom đóm phát sáng lập lòe trong đêm mùa hè có thể chỉ là một kiểu phô trương về hình thức bề ngoài của chúng, giống như chiếc đuôi rực rỡ của các con công đực nhằm thu hút sự chú ý nơi “bạn tình”.

Nghiên cứu này đã cho thấy sự phô trương vẻ đẹp giới tính không chỉ có ở một số loài như chim, thú hay con người mà ngay cả loài côn trùng cũng không phải ngoại lệ.

Chất phát sáng ở đuôi đom đóm gặp phải oxy sẽ phát sáng nhưng ánh sáng rất yếu, vì thế chỉ buổi tối mới nhìn rõ. Đom đóm đực có cánh, đom đóm cái không có. Do đó đom đóm đực phát sáng để thu hút đối phương.

Chẳng hạn, những con đom đóm đực tập hợp được ánh sáng huỳnh quang lâu hơn sẽ có khả năng tìm bạn đời thành công hơn và giúp con cái sinh sản ra nhiều con hơn.

Đom đóm có hai nhóm là đom đóm bay và đom đóm bò dưới đất. Cả hai nhóm này đều có thể phát ra cùng một thứ ánh sáng lạnh đặc biệt, không toả nhiệt như ánh sáng nhân tạo. Đó là vì trong quá trình phát sáng, hầu như toàn bộ năng lượng được sinh vật chuyển thành quang năng, chứ không tiêu hao thành nhiệt như ở những nguồn sáng nhân tạo khác.

Ánh sáng của đom đóm được phát ra từ một vài đốt cuối bụng. Ban ngày, các đốt này chỉ có màu trắng xám, về đêm mới phát ra ánh sáng huyền ảo qua lớp da trong suốt. Bên trong lớp da bụng là dãy các tế bào phát quang, trong cùng là lớp tế bào phản quang, có chức năng như mặt gương giúp phản chiếu ánh sáng ra ngoài.

Đom đóm phát sáng thế nào?

Sự phát sáng ở đom đóm là nhờ một loại phản ứng hóa học gọi là biolumiescence (ánh sáng sinh học). Tiến trình này xảy ra trong cơ quan phát sáng chuyên biệt, thường nằm ở dưới bụng đom đóm. Enzym luciferase hoạt động trên luceferin, với sự có mặt của các ion Magie, ATP, và Oxi để tạo ánh sáng.

Cơ quan phát sáng cấu tạo từ vài lớp tế bào nhỏ phản xạ ánh sáng và một lớp tế bào phát sáng. Tế bào phát sáng được điều khiển bởi thần kinh và các ống khí; ôxy được cung cấp bởi các ống khí chuyển hóa luciferin của tế bào phát sáng thành oxyluciferin.

Quá trình ôxy hóa này được xúc tác bởi enzym luciferase đã giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng. Côn trùng kiểm soát việc phát sáng bằng cách điều hòa lượng không khí cung cấp cho tế bào.

Tất cả các loại đom đóm đều phát sáng từ thời kỳ ấu trùng. Biolumiescence dùng cho một chức năng riêng biệt trong ấu trùng đom đóm hơn là cho những con trưởng thành. Nó xuất hiện như một tín hiệu cảnh báo tới những loài ăn thịt, từ những chất hóa học tổng hợp trong ấu trùng đom đóm, chúng trở nên khó chịu và độc.

Các gene mã hóa cho những chất này được chèn vào trong nhiều các cơ quan riêng biệt. Luciferase đom đóm thường ở trong forensics (chất độc chết người), và enzym có những ứng dụng y học - đặc biệt để dò tìm các phản ứng của ATP hay Magie. Những họa sĩ thời kỳ Phục Hưng đã dùng một loại bột của đom đóm đã sấy khô để tạo ra một hỗn hợp cảm quang.