Сара Льюис выдает себя за светлячка. Она стоит в траве и кустах по пояс, капюшон пиджака плотно натянут вокруг ее ушей, чтобы отразить комаров, и щелкает ее фонариком в темноте. Лягушки щебетать Собака лает. Льюис снова щелкает. Еще ничего. Она поворачивается и мигает в другом направлении. На высокой траве загорается одинокий светлячок. Потом другое. Льюис убедил жуков, что она тоже светлячок, и они заигрывают с ней.
Льюис идет к одному из мигалок и находит женщину на кончике высокой травинки. Рядом парит самец, интересуется. Мужчина мигает, ждет, а женщина мигает обратно. «Это похоже на разговор по телефону», - говорит Льюис.
Их либидные вспышки кричат: «Привет, жук с блестками. Почему бы тебе не прийти и не увидеть меня?» Это одна из причин, почему Льюис и другие биологи любят светлячков: вспышки буквально проливают свет на то, как насекомые общаются, спариваются, размножаются и передают свои гены следующему поколению. Вспышки светлячков - это больше, чем просто блестящая магия летним вечером, это часть жесткой конкуренции за эволюционное выживание.
В течение сезона светлячков Льюис и ее ученики проводят почти каждую ночь в этом темном поле к западу от Бостона. Они шпионят за ухаживающими светлячками и ловят некоторых, чтобы учиться в их лаборатории энтомологии в Университете Тафтса в Медфорде-Сомервилле.
Большинство светлячков, которых изучает Льюис, - например, тех, кого преследуют дети во дворах на востоке Соединенных Штатов, - принадлежит к роду Photinus . Они живут под землей как личинки в течение примерно двух лет, а затем совершают двухнедельный расплывчатый спринт в зрелом возрасте. Они проводят свою взрослую жизнь, ухаживая и спариваясь, они даже не перестают есть. «Они очень целеустремленны», - говорит Льюис.
Во всем мире было выявлено около 2000 видов светлячков - вовсе не мух, а жуков, и ученые все еще находят новые виды. (Светлячки к западу от Скалистых гор не вспыхивают. Они испускают химические вещества, называемые феромонами, чтобы вызвать интерес потенциального партнера.) В восточной части Соединенных Штатов светлячки из трех родов - Photinus, Photuris и Pyractomena - каждое лето совершают сумерек с миллиардом всплесков желтого, оранжевого или зеленого света.
Легкий орган светлячка Фотинуса, называемый фонарем, находится в животе. У мужчин светятся два сегмента брюшка, а у женщин - только часть одного. Светлячок включает свет, когда два химических вещества - дьявольски названные люциферин и люцифераза - реагируют внутри фонаря в присутствии кислорода. Отличить один вид от другого сложно. В своей лаборатории Льюис достает коробку, содержащую около дюжины видов приколотых светлячков, которые выглядят примерно одинаково. Идентификация видов частично зависит от мельчайших различий в мужских половых органах, а отчасти - от различий во флэш-поведении.
Каждый вид светлячка, который мигает, производит уникальный рисунок во время ухаживания. Самцы некоторых молчаливых видов вспыхивают только один раз; другие виды мужчин мигают дважды или несколько раз. Мужчины летают вокруг, рекламируя свою идентичность женщинам в траве внизу. Женщина узнает код своего вида и мелькает обратно, если она хочет спариться. Тем не менее, даже в пределах вида, не все мужские вспышки абсолютно одинаковы, и биологи стремятся узнать больше о том, что привлекает женщину одной вспышкой больше, чем другой.
Когда светлячки спариваются, самец дарует «свадебный подарок». (Дэн Л. Перлман) «Для группы, которая так хорошо известна не учеными и ценится людьми, сидящими на улице теплым летним вечером, все еще так много, что мы не знаем о светлячках», - говорит Марк Бранхам, энтомолог из Университета Флориды в Гейнсвилле, Он и Майкл Гринфилд из Университета Канзаса в Лоуренсе расшифровали код светлячков под названием Photinus consimilis, которые варьируются от Озарков до северной Флориды. Они излучают несколько вспышек подряд. Исследователи обнаружили, что быстрые мигалки привлекают наибольшее внимание женщин. Когда женщина любит вспышку мужчины, она реагирует еще большим количеством вспышек, и ее вспышки становятся ярче.
Другие мужчины кратко рекламируют свои намерения. Самцы светлячков Photinus ignitus, например, найденные от штата Мэн до Северной Каролины, используют только одну вспышку. Может ли этот одинокий всплеск света быть сексуальным или не сексуальным?
Пять лет назад Льюис и тогдашний студент Кристофер Крэтсли обнаружили, что изменения в единичных вспышках Photinus ignitus действительно что-то говорят о пригодности мужчины. Мужчины с более длинными вспышками - которые предпочитают женщины - были более щедры к тому, что биологи называют своим «брачным даром», спиральной упаковкой спермы и белка. Во время совокупления самец откладывает подарок в репродуктивном тракте самки, где он обеспечивает питание самке и ее развивающимся яйцеклеткам. Контролируя доступ светлячков друг к другу в лаборатории, Льюис и другая бывшая студентка Дженнифер Руни продемонстрировали, что женщина, которая получает больше брачных подарков, производит больше потомства.
По мере того, как исследователи узнают больше секретов светлячков, они обнаруживают сходство с животными, такими как лягушки и насекомые, которые озвучивают свои сексуальные удовольствия. «Женщины во многих группах, похоже, предпочитают более высокие энергетические сигналы ухаживания», - говорит Льюис. У светлячков женщины поражены более быстрыми или более длинными вспышками; у некоторых лягушек, сверчков и катидидов женщинам нравятся более длинные, громкие или более быстрые звонки. Другими словами, женщина хочет партнера, который много работает, чтобы привлечь ее внимание. Такая преданность может быть признаком того, что у него хорошие гены или что она может обеспечить ее.
Не все мигающие светлячки охотятся на товарищей. Некоторые просто охотятся. Джеймс Ллойд, эксперт по светлячкам, недавно вышедший на пенсию из Университета Флориды в Гейнсвилле, обнаружил, что светлячки Photuris женщины подражают женским светлячкам Photinus . Когда ничего не подозревающий мужчина Фотинус обращается к вспышке в траве, она ест его. Такое поведение, называемое агрессивной мимикой, не является чем-то необычным в животном мире, говорит Льюис. Пауки Bolas испускают запах, похожий на женский, чтобы привлечь самцов в качестве добычи. И некоторые рыбы кораллового рифа имитируют губанов, которые очищают чешуйки других рыб, чтобы приблизиться к другим рыбам и откусить их. Но самки Photuris, по прозвищу роковые женщины, являются мастерами маскировки: они могут подражать женским ответным сигналам любой добычи светлячка поблизости.
Светлячки живут опасно, эффектно и являются легкой добычей для летучих мышей и пауков, а также для других светлячков. Для защиты многие виды производят химические вещества с горьким вкусом, такие как разновидности соединения, называемого люцибуфагин. Например, хищные Photuris редко пожирают светлячков Pyractomena, возможно, сдерживаемых их ужасным ароматом. Photinus также производит химические средства для сдерживания, но они не действуют против самок Photuris . Фактически, женщины Photuris могут даже извлечь выгоду, переоснащая горькие химические вещества, которые они едят, чтобы поддержать их собственную защиту.
Однажды ночью, ближе к концу сезона светлячков, Льюис была разочарована тем, что больше не видела хищных фотурисов . Она обратила свое внимание на траву, где пара Фотинуса пристально флиртовала, но самец остался без спаривания. Люди часто думают о мужчинах как о постоянно готовых к спариванию, говорит Льюис, и считают, что самки придирчивы. В начале сезона светлячков это в значительной степени верно. Но ближе к концу осталось меньше самцов Photinus, и они израсходовали свои ограниченные ресурсы, спариваясь с последовательными партнерами, в то время как женщины получали питание в обменах. Если мужчина думает, что у женщины не осталось много яиц, он возьмет свой драгоценный брачный дар в другом месте.
Глядя на брошенную женщину, я беру любительский удар в вспышку фонарика. К моему изумлению, Фотинус загорается в надежде. Льюис не удивлен. «Она довольно отчаянна в этот момент сезона», - говорит она.
