الاضاءة الحيوية في الحشرات (الحشرات المضيئة) Bioluminescense

إنتاج أو إصدار الحشرات للضوء :

لبعض الحشرات القدرة على إصدار أضواء مختلفة من أعضاء مضيئة في الجسم ولكن البعض ينتج ضوءاً نتيجة لطعام مضيء أو محتويات دقيقة مضيئة (كالبكتيريا)، والحشرات ذات الأعضاء المضيئة تنتمي لغمدية الأجنحة كالخنافس المستوية الرأس Flat Headed وفرقع لوز والذباب المضيء Lampyridae وتتضح هذه الظاهرة في مجموعة من الحشرات غمدية الأجنحة Coleoptera يشيع تسميتها بذباب النار Fire Flies وهي لا تتبع رتبة الحشرات ذات الجناحين لكنها خنافس وتمثل عدة أجناس مختلفة تتبع فصائل متعددة ومختلفة منها فصائل الحشرات Carabidae,  Elateridae , Cantharide وسبب الإضاءة في ذباب النار هي غدد خاصة لها اتصال وثيق بالمخ .. وفى الحشرات التي تتبع ذباب مايو ورتبة حرشفية الأجنحة والتي تظهر فيها خاصة الإضاءة الحيوية يكون مصدر الإضاءة في الحشرة ، بكتيريا مضيئة توجد في جسم الحشرة ، ومثال ذلك حشرة Lipura notiluca . والبكتيريا المضيئة ، والتي تسمى علمياً Bacterium Phosphorium تمكن العلماء من تحضيرها وعزلها تجريبياً ، وبذلك يحصلون على مصابيح بكتيرية تضئ في الظلام . وقد تتلوث بهذه البكتيريا اللحوم والأسماك فتضيء - مع أنها ليست تالفة أو غير سليمة - كما أنها قد تعلق بالملابس أو بأجسام حيوان ، أي حيوان فتضيء .

والإضاءة الحيوية تفيد في عدة أغراض

1 - تستخدم يقيناً في تعرف الأجناس بعضها على البعض الآخر ، إذ يتبادل الذكر مع الأنثى إشارات ضوئية ، هي سبيلهما إلى تلاق.

2 - يفيد الضوء الحيوي في حماية الحيوان الذي يتسلح به . فقد يسلط الضوء على عدو مهاجم ، فيلهيه ريثما يكتسب فرصة من وقت تسمح له بالفرار.

3 - قد تستخدم الإضاءة الحيوية - على العكس - كوسيلة لاجتذاب الفريسة ، أو البحث عن الطعام ( وهذه الخاصية تشيع في أسماك الأعماق في البحار أكثر مما تشيع في الحشرات ) .

ويتركب العضو المضيء - كما يرى في حشرة من جنس Photinus من طبقة خارجية مولدة للضوء Layer Photogenic ، ومن طبقة عاكسة داخلية Reflector Layer يغذيها أعصاب وقصبات هوائية ، وخاصة في الطبقة الخارجية ويغطى العضو بطبقة من الجليد (الكيوتيكل) التي تغطى بقية الجسم ، وإن كان هذا الغطاء في هذا الموضع من عضو الضوء يكون شفافا والطبقة المولدة للضوء شفافة أيضاً .

أما قوة الإضاءة الحيوية فتختلف درجتها من 50/1 - 40/1 شمعة ، كما يختلف لون الإضاءة أيضاً ، ولكنها لا تختلف عن الضوء الطبيعي إلا من حيث القوة ومن حيث التأثير الطيفي لأنها لا تحتوى على الأشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية أو الأشعة القادرة على اختراق الأشياء المعتمة ( الأشعة النافذة ) . وتنتج الإضاءة عن أكسدة مادة كيماوية تعرف باسم " ليوسفرين Luciferin " ويساعد على هذا التفاعل انزيم يسمى "لیوسیفزاز Luciferase " وتخزن المادة الناتجة من هذا التفاعل على هيئة حبيبات تتحول إلى مواد أبسط منها عند الإضاءة . أما آلية الإضاءة نفسها فغير معروفة . ومن الطريف أن المادة المضيئة إذا خلطت بأنزيم من نوع مخالف فان التفاعل لا يتم . والحرارة التي تصاحب عملية الإضاءة طفيفة جداً قد لا تتعدى 0٫001 درجة مئوية . أو بمعنى آخر إن جراماً واحداً من مادة الليوسيفرين ينتج أثناء تأكسده حرارة تقل عن عشرة سعرات أثناء الإضاءة المصاحبة للأكسدة .