يراعة

يعود إنتاج الضوء في اليراعات إلى عملية كيميائية تُعرف بالتألق البيولوجي . تحدث هذه العملية في أعضاء متخصصة باعثة للضوء (تُعرف بالفوتوفورات )، وتقع عادةً في الجزء السفلي من بطن أنثى اليراعة . تُنتج هذه اليراعات إنزيم لوسيفيراز اليراعة الذي يتفاعل مع مركب آخر تُنتجه اليراعات، وهو لوسيفيرين اليراعة . في وجود أيونات المغنيسيوم ، والأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، والأكسجين، ينتج هذا التفاعل الضوء. ^{[ 18 ] [ 19 ]} يُزوَّد الأكسجين عبر القصبة الهوائية البطنية أو أنبوب التنفس. وقد أُدخلت الجينات المسؤولة عن ترميز هذه المواد في العديد من الكائنات الحية المختلفة . ^{[ 20 ]} يُستخدم لوسيفيراز اليراعة في الطب الشرعي ، وللإنزيم استخدامات طبية، ولا سيما في الكشف عن وجود الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) أو المغنيسيوم. ^{[ 15 ]} تُنتج اليراعات ضوءًا باردًا، خالٍ من الأشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية . قد يكون الضوء أصفر أو أخضر أو ​​أحمر باهت، بأطوال موجية تتراوح بين 510 و670 نانومترًا. بعض الأنواع، مثل " الشبح الأزرق " الخافت في شرق الولايات المتحدة، قد تبدو وكأنها تُصدر ضوءًا أبيض مزرقًا من مسافة بعيدة وفي ظروف الإضاءة المنخفضة، لكن توهجها أخضر ساطع عند رؤيتها عن قرب. ^{[ 21 ]} قد يكون لونها الأزرق الملحوظ ناتجًا عن تأثير بوركينجي . ^{[ 22 ]} خلال دراسة على جينوم يراعة Aquatica leii ، اكتشف العلماء جينين رئيسيين مسؤولين عن تكوين وتفعيل وتحديد موضع عضو الإضاءة في هذه اليراعة: Alabd-B وAlUnc-4. ^{[ 23 ]}

تُصدر الحشرات البالغة الضوء بشكل أساسي لاختيار الشريك. وقد تبنّت اليرقات البالغة خاصية التلألؤ البيولوجي في مراحلها اليرقية المبكرة، وتكرر اكتسابها وفقدانها قبل أن تستقر وتُحتفظ بها كآلية للتواصل الجنسي في العديد من الأنواع. ^{[ 15 ] [ 24 ]} تمتلك اليرقات البالغة طرقًا متنوعة للتواصل مع الشريك أثناء التزاوج: التوهج المستمر، والوميض، واستخدام الإشارات الكيميائية غير المرتبطة بالأنظمة الضوئية. ^{[ 25 ]} تُعد الإشارات الكيميائية، أو الفيرومونات، الشكل الأصلي للتواصل الجنسي؛ إذ يسبق هذا تطور إشارات الوميض في السلالة، ولا تزال موجودة حتى اليوم في الأنواع النشطة نهارًا. ^{[ 15 ] [ 26 ]} تتميز بعض الأنواع، وخاصةً اليرقات من أجناس Photinus و Photuris و Pyractomena ، بأنماط الوميض الفريدة التي يُصدرها الذكور أثناء طيرانهم بحثًا عن الإناث. بشكل عام، لا تطير إناث جنس اليراعات (Photinus) ، لكنها تُصدر وميضًا استجابةً لذكور نوعها. تسمح الإشارات، سواءً كانت ضوئية أو كيميائية، لليراعات بتحديد شركائها من نفس النوع. تشمل خصائص إشارات الوميض اختلافات في المدة والتوقيت واللون وعدد مرات التكرار وارتفاع الطيران واتجاهه (مثل الصعود أو الهبوط)، وتختلف هذه الخصائص بين الأنواع والمناطق الجغرافية. ^{[ 27 ] [ 17 ]} عندما لا تكون إشارات الوميض واضحة بما يكفي بين الأنواع في المجموعة، يشجع الانتقاء الجنسي على تباين أنماط الإشارات. ^{[ 27 ]}

يحدث تزامن الوميض في العديد من الأنواع، ويُفسَّر ذلك بتزامن الطور والنظام التلقائي. ^{[ 28 ]} تُزامن اليراعات الاستوائية ومضاتها بشكل روتيني بين مجموعات كبيرة، لا سيما في جنوب شرق آسيا. وفي الليل على ضفاف الأنهار في غابات ماليزيا، تُزامن اليراعات انبعاثاتها الضوئية بدقة. وتشمل الفرضيات المُفسِّرة لأسباب هذا السلوك النظام الغذائي والتفاعل الاجتماعي والارتفاع. في الفلبين، يُمكن رؤية آلاف اليراعات على مدار العام في بلدة دونسول . وفي الولايات المتحدة، تحدث إحدى أشهر مشاهدات اليراعات وهي تومض في انسجام تام سنويًا بالقرب من إلمونت، تينيسي ، في جبال سموكي العظيمة خلال الأسابيع الأولى من شهر يونيو. ^{[ 29 ]} وتُعد حديقة كونغاري الوطنية في ولاية كارولينا الجنوبية موطنًا آخر لهذه الظاهرة. ^{[ 30 ]}

تحاكي إناث اليراعات من نوع "فوتوريس" (Photuris ) أنماط الإشارات الضوئية لليراعات الأصغر حجماً من نوع " فوتينوس" (Photinus) ، فتجذب الذكور إلى ما يبدو أنه شريك مناسب، ثم تلتهمه. ^{[ 15 ]} وهذا يوفر للإناث إمداداً من مادة لوسيبوفاجين الكيميائية السامة الدفاعية. ^{[ 31 ]}

لا تُصدر العديد من اليراعات ضوءًا. عادةً ما تكون هذه الأنواع نهارية، مثل تلك التي تنتمي إلى جنس Ellychnia . بعض اليراعات النهارية التي تسكن في الغالب أماكن مظللة، مثل أسفل النباتات أو الأشجار الطويلة، تُصدر ضوءًا. أحد هذه الأجناس هو Lucidota .

تستخدم اليراعات غير المتألقة بيولوجيًا الفيرومونات للتواصل مع الشريك. تفتقر بعض المجموعات القاعدية إلى التألق البيولوجي وتستخدم الإشارات الكيميائية بدلًا منه. تمتلك يراعة Phosphaenus hemipterus أعضاءً ضوئية، ومع ذلك فهي يراعة نهارية وتتميز بقرون استشعار كبيرة وعيون صغيرة. تشير هذه الصفات إلى أن الفيرومونات تُستخدم للاختيار الجنسي، بينما تُستخدم الأعضاء الضوئية لإشارات التحذير. في تجارب مضبوطة، وصل الذكور القادمون من اتجاه الريح إلى الإناث أولًا، مما يدل على أن الذكور تسافر عكس اتجاه الريح على طول مسار الفيرومونات. يستطيع الذكور العثور على الإناث دون استخدام إشارات بصرية، لذا يبدو أن التواصل الجنسي في P. hemipterus يتم بوساطة الفيرومونات بالكامل. ^{[ 32 ]}

• 
  أنثى لامبروهيزا بنورها الخاص
• فيديو لليراعات
• 
  يراعات في غابة بالقرب من نورمبرغ ، ألمانيا، تعريض لمدة 30 ثانية

أقدم الأحافير المعروفة لعائلة اليراعات (Lampyridae) هي بروتولوسيولا وفلاماريونيلا ، المستخرجة من كهرمان بورمي يعود إلى العصر الطباشيري المتأخر ( السينوماني ، منذ حوالي 99 مليون سنة) في ميانمار، وتنتمي إلى الفصيلة الفرعية لوسيوليناي . وتظهر أعضاء إنتاج الضوء بوضوح. ^{[ 33 ] [ 34 ]} وقد استُنتج أن لون التوهج الأصلي للسلف المشترك الأخير لجميع اليراعات الحية كان أخضر، استنادًا إلى التحليل الجينومي . ^{[ 35 ]}

تُعدّ اليراعات (بما فيها الخنافس المضيئة) عائلةً تُسمى Lampyridae، تضمّ حوالي 2000 نوع ضمن رتبة الخنافس (Coleoptera). تُشكّل هذه العائلة فرعًا حيويًا واحدًا ، وهو مجموعة تصنيفية طبيعية. ^{[ 2 ]} يُستخدم مصطلح "اليراعة المضيئة" للإشارة إلى كلٍّ من اليرقات والبالغات من أنواع اليراعات، مثل Lampyris noctiluca ، وهي اليراعة المضيئة الأوروبية الشائعة، حيث تتوهج الإناث البالغة غير الطائرة فقط بضوء ساطع، بينما يتوهج الذكور الطائرة بضوء خافت ومتقطع. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]} في الأمريكتين ، تُطلق كلمة "اليراعة المضيئة" على عائلة Phengodidae من الخنافس ، وهي عائلة وثيقة الصلة، بينما في نيوزيلندا وأستراليا، تُطلق هذه الكلمة على يرقة مُضيئة من ذبابة الفطر Arachnocampa ، التي تنتمي إلى رتبة الذباب الحقيقي ( Diptera) . ^{[ 36 ]}

إن التسلسل التطوري لعائلة Lampyridae، استنادًا إلى كل من الأدلة التطورية والمورفولوجية التي قدمها مارتن وآخرون 2019، هو: ^{[ 2 ]}

يُعتقد أن أعداد اليراعات تتناقص في جميع أنحاء العالم. ورغم ندرة بيانات الرصد في العديد من المناطق، إلا أن عددًا متزايدًا من التقارير غير الرسمية، إلى جانب العديد من الدراسات المنشورة من أوروبا وآسيا، تشير إلى أن اليراعات مهددة بالانقراض. ^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]} وقد حددت تقييمات حديثة للقائمة الحمراء للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN) لليراعات في أمريكا الشمالية أنواعًا معرضة لخطر الانقراض بشكل كبير في الولايات المتحدة، حيث صُنفت 18 نوعًا على أنها مهددة بالانقراض. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

تواجه اليراعات تهديدات عديدة، منها فقدان الموائل وتدهورها، والتلوث الضوئي ، واستخدام المبيدات ، وتدني جودة المياه، والأنواع الغازية، والإفراط في جمعها، وتغير المناخ . ^{[ 45 ]} كما يُعدّ قطاع سياحة اليراعات، وهو قطاع سريع النمو في صناعة السفر والسياحة، تهديدًا محتملاً لليراعات وموائلها في حال عدم إدارته بشكل مناسب. ^{[ 46 ]} ومثل العديد من الكائنات الحية الأخرى، تتأثر اليراعات بشكل مباشر بتغير استخدام الأراضي (مثل فقدان مساحة الموائل وترابطها)، والذي يُعتبر المحرك الرئيسي لتغيرات التنوع البيولوجي في النظم البيئية الأرضية. ^{[ 47 ]} وقد أشير أيضًا إلى المبيدات، بما في ذلك مبيدات الحشرات ومبيدات الأعشاب ، كسبب محتمل لانخفاض أعداد اليراعات. ^{[ 48 ] [ 49 ]} لا تقتصر أضرار هذه المواد الكيميائية على اليراعات فحسب، بل قد تُقلل أيضًا من أعداد فرائسها وتُؤدي إلى تدهور موائلها. ويُعدّ التلوث الضوئي تهديدًا بالغ الخطورة على اليراعات. بما أن غالبية أنواع اليراعات تستخدم إشارات التزاوج المتوهجة بيولوجيًا، ^{[ 50 ]} فهي حساسة أيضًا لمستويات الضوء البيئية، وبالتالي للتلوث الضوئي . ^{[ 50 ] [ 51 ]} وقد أظهر عدد متزايد من الدراسات التي تبحث في تأثيرات الضوء الاصطناعي ليلًا على اليراعات أن التلوث الضوئي يمكن أن يعطل إشارات التزاوج الخاصة بها، بل ويتداخل مع انتشار اليرقات. ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]} ويتفق الباحثون على أن حماية موائل اليراعات وتحسينها ضروري للحفاظ على أعدادها. وتشمل التوصيات، من بين أمور أخرى، تقليل أو الحد من الضوء الاصطناعي ليلًا، واستعادة الموائل التي تعيش فيها الأنواع المهددة بالانقراض، والتخلص من الاستخدام غير الضروري للمبيدات الحشرية. ^{[ 49 ] [ 56 ] [ 57 ]}

اليراع الذي رسمه أومورا شوين عام 1913، رمز الصيف في اليابان

هوتاروغاري، اصطياد اليراع، بقلم ميزونو توشيكاتا، 1891

لطالما كان لليراعات مكانة في الثقافة الإنسانية حول العالم لقرون. ^{[ 58 ]} في اليابان، يُشير ظهور اليراعات ( باليابانية : هوتارو ) إلى ترقب تغير الفصول؛ ^{[ 59 ]} وتُعدّ مشاهدة اليراعات متعة جمالية خاصة في منتصف الصيف، تُحتفى بها في الحدائق المُخصصة لهذا الغرض. ^{[ 60 ]} أما سيف هوتارومارو الياباني ، المصنوع في القرن الرابع عشر، فقد سُمّي بهذا الاسم نسبةً إلى أسطورة تقول إن اليراعات أصلحت عيوبه. ^{[ 61 ] [ 62 ]}

في إيطاليا، تظهر اليراع ( بالإيطالية : lucciola ) في النشيد السادس والعشرين من جحيم دانتي ، الذي كتب في القرن الرابع عشر: ^{[ 63 ]}

أثناء وجود الفيل في مكانه المناسب، في الوقت الذي يتجه فيه العالم إلى عالم جديد ليس أقل من ذلك، حيث تغادر موسكو إلى الزنزارا، وتشاهد البهجة في الوادي، فورس كولا دوف إي 'الانتقام والهرم: دي تانت فيم كل شيء ريسبلينديا لاوتافا بولجيا، ...

بقدر ما يراه الفلاح من اليراعات في وادي توسكانا أدناه، عندما يستريح على التل - في موسم منتصف الصيف عندما تكون الشمس أقل حجبًا عنا، وفي وقت الغسق عندما تفسح الذبابة المجال للبعوض - ربما في الحقول حيث يحرث الأرض ويجمع العنب؛ بهذا العدد من النيران كان الخندق الثامن [من الجحيم] يضيء، ...