Comment les lucioles brillent - et quels signaux elles envoient
La lumière d'une luciole fait partie de sa stratégie d'accouplement. Les feux d'artifice du Japon / Shutterstock.com

Vous n'êtes peut-être pas vraiment sûr d'avoir vu ce que vous pensez avoir vu lorsque le premier s'est présenté. Mais vous regardez dans la direction du scintillement de la lumière et le voilà à nouveau - la première luciole de la soirée. Si vous êtes dans un bon habitat de luciole, bientôt, il y a des dizaines, voire des centaines d'insectes qui volent, clignotant de leurs mystérieux signaux.

Les lucioles - également appelées éclairs dans la plupart des États-Unis - ne sont ni des mouches ni des insectes. Ce sont des coléoptères aux ailes molles, apparentés aux coléoptères clic et autres. L'aspect le plus dramatique de leur biologie est que ils peuvent produire de la lumière; cette capacité dans un organisme vivant, appelée bioluminescence, est relativement rare.

Je suis un entomologiste qui effectue des recherches et enseigne sur l'écologie et la biologie des insectes. Récemment, j'ai essayé de comprendre la diversité et écologie des lucioles dans mon état d'origine en Caroline du Nord. Les lucioles se rencontrent partout en Amérique du Nord, y compris à de nombreux endroits dans l'ouest, mais elles sont plus abondantes et diversifiées dans la moitié est du continent, de la Floride au sud du Canada.

Coléoptères bioluminescents

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Une réaction chimique dans l'abdomen du coléoptère lui donne sa bioluminescence. Cathy Keifer / Shutterstock.com


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Les lucioles produisent de la lumière dans des organes spéciaux de leur abdomen en combinant une substance chimique appelée luciférine, des enzymes appelées luciférases, l'oxygène et le carburant pour le travail cellulaire, l'ATP. Les entomologistes pensent contrôler leur clignotement en régulant la quantité d'oxygène affectant leurs organes producteurs de lumière.

Les lucioles ont probablement à l'origine développé la capacité de s'allumer comme moyen de se protéger des prédateurs, mais elles utilisent maintenant principalement cette capacité pour trouver des partenaires. Fait intéressant, toutes les lucioles ne produisent pas de lumière; il y a plusieurs espèces qui volent de jour et apparemment s'appuient sur les odeurs de phéromones pour se retrouver.

Chaque espèce de luciole a son propre système de signalisation. Chez la plupart des espèces nord-américaines, les mâles volent à la bonne hauteur, dans le bon habitat et à la bonne heure de la nuit pour leur espèce, et envoient un signal unique en leur genre. Les femelles sont assises par terre ou dans la végétation, guettant les mâles. Lorsqu'une femme voit une personne signaler le signal de son espèce - et le fait bien - elle clignote en retour avec un flash propre à l'espèce. Puis les deux signalent réciproquement que le mâle vole vers elle. Si tout va bien, ils s'accouplent.

Un bon exemple est Photinus pyralis, une espèce de jardin commune souvent appelée la Grande Ourse. Un homme vole au crépuscule à environ 3 pieds du sol. Toutes les cinq secondes environ, il fait un éclair d'une seconde alors qu'il vole en forme de «J». La femme Photinus pyralis est assis dans la végétation basse. Si elle voit un type qu’elle aime, elle attend deux secondes avant de se lancer seule une demi-seconde à la troisième seconde.

Certaines espèces peuvent «appeler» plusieurs heures de la nuit, alors que d’autres clignotent pendant seulement quelques minutes 20 ou à peu près au crépuscule. La communication lumineuse Firefly peut devenir beaucoup plus compliquée; certaines espèces ont plusieurs systèmes de signalisation, et certaines peuvent utiliser leurs organes de lumière à d'autres fins.

Alors que la plupart des lucioles mâles font leur propre chose et clignotent indépendamment des autres mâles de la même espèce, il y en a qui synchronisent leurs éclairs quand il y en a beaucoup d'autres. En Amérique du Nord, les deux espèces les plus célèbres qui le font sont les Photinus carolinus des Appalaches, y compris dans le parc national des Great Smoky Mountains, et le Photuris frontalis qui illuminent des endroits comme le parc national Congaree en Caroline du Sud.

Dans les deux cas, les scientifiques pensent que les mâles se synchronisent afin que tout le monde ait la possibilité de rechercher des femelles et que celles-ci signalent les mâles. Ces démonstrations sont spectaculaires et le béguin de gens voulant les voir dans les lieux les plus célèbres a rendu nécessaire la tenue d’une loterie pour la permission de les voir. Cependant, les deux espèces sont présentes sur de vastes étendues géographiques et il serait peut-être possible de les voir dans d'autres endroits moins congestionnés.

Défenses chimiques puantes

De nombreuses lucioles se protègent des prédateurs avec des produits chimiques appelés lucibufagins. Ce sont des molécules que les insectes synthétisent à partir d'autres produits chimiques qu'ils consomment dans leur alimentation. Les lucibufagines sont chimiquement très similaires aux toxines que les crapauds exsudent sur leur peau, et même si elles sont toxiques aux bonnes doses, elles sont également extrêmement désagréables.

Comment les lucioles brillent - et quels signaux elles envoientL'accouplement de Photinus pyralis. Clyde Sorenson, CC BY-ND

Les oiseaux et autres prédateurs apprennent rapidement à éviter les lucioles. J'ai vu un crapaud sur mon porche arrière manger une luciole et la recracher rapidement; l'insecte s'est éloigné, gluant mais apparemment indemne. Un de mes collègues a déjà mis une luciole dans sa bouche - et sa bouche est restée engourdie pendant une heure!

 De nombreux autres insectes imitent visuellement les lucioles afin de tirer le bénéfice de ressembler à quelque chose de désagréable à manger et de poison. Les lucioles semblent produire d’autres produits chimiques de défense, dont certains peuvent contribuer à leur odeur distinctive.

Merci beaucoup Photuris Les lucioles ne peuvent pas fabriquer ces produits chimiques de défense. Les femelles de ces grands insectes à longues pattes font donc quelque chose d’étonnant: une fois qu’elles se sont accouplées, elles commencent à imiter les éclairs de femme. Photinus et ensuite manger les mâles qui répondent. Ces femmes fatales utilisent ensuite les lucibufagines qu’elles acquièrent en ingérant leurs proies très déçues pour se protéger et protéger leurs œufs des prédateurs. Ils transfèrent rapidement les produits chimiques dans leur sang et saignent spontanément si un prédateur les saisit.

Comment les lucioles brillent - et quels signaux elles envoient Une fois que les lucioles ont perdu une partie de leur habitat, il est peu probable qu'elles reviennent. Fer Gregory / Shutterstock.com

Rien de mieux que d'etre a la maison

La plupart des lucioles sont des spécialistes de l'habitat et utilisent les terrains boisés, les prairies et les marais. Ils comptent sur cet habitat pour ne pas être dérangé pendant un an ou plus, il leur faut pour mener à bien leur cycle de vie. Ces insectes dépensent la plupart de leur vie en tant que larves s'attaquant aux vers de terre et à d'autres animaux dans le sol ou la litière de feuilles - la plupart des adultes ne se nourrissent pas du tout. Si cet habitat est perturbé pendant leur jeunesse, les populations peuvent être éteintes.

À cette vulnérabilité s’ajoute le fait que les femelles de nombreuses espèces - comme les célèbres fantômes bleus du sud des Appalaches et d’autres - sont sans ailes et ne peuvent pas se disperser plus loin qu'ils ne peuvent marcher. Si une population de fantômes bleus est détruite par l'exploitation forestière ou par toute autre perturbation, il n'y aura pas de rétablissement. La destruction de l'habitat est donc l'une des plus grandes menaces pour les lucioles. Les autres dangers incluent pollution lumineuse due aux lumières artificielles et peut-être des applications d'insecticides pour lutter contre les moustiques.

Il reste encore beaucoup à apprendre sur les lucioles. Les entomologistes comme moi ont identifié sur les espèces 170 ou plus en Amérique du Nord, mais il est clair que beaucoup plus d’espèces sont présentes ici. Faites attention aux lucioles dans votre quartier; observez leurs modèles de flash et leur comportement. Peut-être découvrirez-vous l'une de ces nouvelles espèces.

A propos de l'auteur

Clyde Sorenson, professeur d'entomologie, Université d'État de Caroline du Nord

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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