Sztuczne światła miast wpływają na chrząszcze bioluminescencyjne

Owady należą do grupy zwierząt najbardziej zagrożonych na świecie. Nowe badanie wykazało, iż chrząszcze bioluminescencyjne zanikają. Obok utraty siedlisk i stosowania pestycydów pojawił się również jeszcze jeden zaskakujący czynnik.

Bioluminescencja to zjawisko fizyczne, które występuje wyjątkowo u niektórych zwierząt oraz grzybów. Posiadają ją też chrząszcze bioluminescencyjne. Okazało się, iż naturalne światło, które wytwarzają, jest zaburzane przez wpływ silnego światła sztucznego.

Fot. Świetliki (Lampyridae) ze środkowo-zachodniego Cerrado: (A) Cratomorphus altivolans ; (B) Aspisoma pallens ; (C) Aspisoma sp. ; (D) Lucio splendens ; (E) Cratomorphus cossyphinus ; (F) Photuris sp.3 ; (G) Photuris sp.2 ; (H) Macrolampis omissa ; (I) Photinus sp. (dotyczy Photinoides penai) ; (J) Photinus sp. 32 ; (K) Lucidota discoidalis ; (L) Photinus sp.31. Źródło: Vadim R. Viviani/CC BY 4.0

Zanikają chrząszcze bioluminescencyjne

Naukowcy z Centrum Nauki i Technologii na rzecz Zrównoważonego Rozwoju (CCCTS) na Uniwersytecie Federalnym w São Carlos (UFSCar) w ciągu trzech dekad przeprowadzili kilka wypraw zoologicznych, których celem były zbiory, obserwacja i badanie chrząszczy bioluminescencyjnych.

Obszar badań obejmował biom cerrado, czyli odpowiednik sawanny afrykańskiej. Znajduje się tam park narodowy Emas (PNE), a także park narodowy Chapada dos Guimarães (PNCG).

Na całym obszarze objętym badaniem z października ubiegłego roku, naukowcy obliczyli, iż w tej chwili występuje 51 gatunków chrząszczy bioluminescencyjnych. Do 2000 r. duża część terenu została przeznaczona pod cele rolnicze, głównie pod uprawę soi i trzciny cukrowej. W latach 2010-2021 na obszarach zdegradowanych i naświetlonych występowało tylko 8 gatunków.

– Ze wszystkich ośmiu gatunków, które tu badaliśmy – powiedział Luiz Felipe Silveira, prof. na Uniwersytecie Zachodniej Karoliny i jeden z czołowych światowych ekspertów w dziedzinie. – Żaden nie występuje jednocześnie na dużą skalę. Oznacza to, iż mogą na przykład zamieszkiwać tę samą górę, ale tak naprawdę nigdy nie zajmują tych samych przestrzeni w tym samym czasie.

Badacz stwierdził: – Brazylia charakteryzuje się niesamowitą różnorodnością siedlisk. Jest bardzo prawdopodobne, iż wiele gatunków endemicznych tylko czeka na odkrycie.

Jakie chrząszcze bioluminescencyjne występują w Brazylii?

Badacze stwierdzili, iż w rodzinie sprężyków Elateroidea występują następujące rodziny chrząszczy bioluminescencyjnych:

• świetlikowate (Lampyridae),
• chrząszcze świętojańskie (Phengodidae),
• Ragophtalmidae,
• sprężykowate (Elateridae).

Zostały opisane także bioluminescencyjne gatunki z rodziny kusakowatych (Staphylinidae). Jaką rolę w przyrodzie odgrywa ich naturalne światło?

W fazie dorosłej owady te wykorzystują swoje sygnały bioluminescencyjne do komunikowania się. Duże znaczenie ma przy tym odnajdywanie partnerów w celu rozmnażania się. A także dalszego podtrzymywania ciągłości gatunkowej. Z kolei w fazie larwalnej naturalne światło tych zwierząt służy głównie do obrony i przyciągania swoich zdobyczy pokarmowych.

Fot. Świecące kopce termitów: (A) w centralnej części Parku Narodowego Emas i (B) Park Narodowy Chapada dos Guimarães. Na panelu A zwróć uwagę na rosnącą poświatę spowodowaną sztucznym światłem docierającym z pobliskiej gminy Chapadão do Céu. Źródło: Vadim R. Viviani/CC BY 4.0

Duże zaskoczenie

Badanie z 2020 r. wykazało, iż od dłuższego czasu następuje spadek populacji świetlików i chrząszczy świętojańskich. Obok wpływu utraty siedlisk (zamiany terenów biomu cerrado w uprawy rolne) i stosowania pestycydów w rolnictwie, sztuczne światło nocne jest dodatkową przyczyną zanikania populacji tych owadów.

– W latach 90. wiele kopców termitów było pełnych świetlików i innych owadów bioluminescencyjnych. choćby na obszarach pastwisk. w tej chwili na większości obszarów uprawia się trzcinę cukrową i prawie jej nie widać – zauważył Vadim Viviani, prof. na Uniwersytecie Federalnym w São Carlos, ekspert w dziedzinie bioluminescencji oraz główny autor powyższego badania.

Na terenie parku narodowego Emas w kilku miejscach są również zainstalowane nocne lampy halogenowe. Okazały się one głównym winowajcą zanikania populacji chrząszczy świętojańskich. Dodatkowo szkodliwy wpływ na park wywierają oświetlone miasta Chapadão do Céu, Chapadão do Sul i Mineiros.

– Rosnący poziom sztucznego światła docierającego nocą z pobliskich ośrodków miejskich może zagrozić kilku gatunkom bioluminescencyjnym w Parku Narodowym Emas – stwierdził Viviani. – Problem ten zasługuje na szczególną uwagę i dalsze badania.

Z badania wynika, iż aż 23 proc. powierzchni globu jest naświetlona sztucznym światłem nocnym. Jest to bardzo poważny problem. Nadmiar tego obcego naturze światła sprawia, iż wiele osobników dorosłych bioluminescencyjnych chrząszczy przestaje naturalnie świecić.

– Istnieją badania poza Brazylią, które pokazują, iż samice mogą całkowicie przestać świecić w obliczu tak dużej konkurencji świetlnej lub mogą zmienić się ich nawyki dobowe i zachowywać się tak, jakby zawsze był dzień – stwierdziła Stephanie Vaz, badaczka ze stopniem doktora na Uniwersytecie Federalnym w Rio de Janeiro i koordynatorka południowoamerykańskiego oddziału Grupy Specjalistycznej IUCN Firefly.

–

Zdjęcie tytułowe: Fer Gregory/Shutterstock