Top 10 Điều Thú Vị về Đom Đóm

Đom đóm, còn được gọi là bọ phát sáng, là nhóm côn trùng nhỏ thuộc họ Đom đóm (Lampyridae) có khả năng phát quang. Chúng thường xuất hiện ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, là loài ăn thịt chủ yếu, săn mồi như sâu bọ và ốc. Đây là loài hoạt động chủ yếu vào ban đêm, với con đực thường bay vào đầu mùa hạ. Một số loài đom đóm không có cánh ở con cái.

Con đực, con cái và ấu trùng của đom đóm đều có khả năng phát sáng với ánh sáng lạnh, thường là màu đỏ cam hoặc vàng xanh (bước sóng 510 - 670 nm). Sự phát sáng của chúng được cho là đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh sản, thu hút sự chú ý của đối tác. Đối với ấu trùng, ánh sáng phát ra chủ yếu để cảnh báo động vật ăn thịt, bởi chúng chứa các hóa chất có mùi khó chịu và có thể độc hại đối với các đối thủ săn mồi.

Sau quá trình giao phối, con cái đặt trứng dưới đất, nở thành ấu trùng sau 3 - 4 tuần. Ấu trùng, thường được biết đến như sâu sáng, là một phần quan trọng của chu kỳ sống và kiếm ăn suốt mùa hè. Ấu trùng của đom đóm thường có đôi mắt đơn giản. Khái niệm sâu sáng cũng có thể áp dụng cho cả con trưởng thành và ấu trùng của những loài như Lampyris noctiluca, thường chỉ có con cái trưởng thành không bay được và con đực chỉ bay trong khoảng 1 tuần.

Đom đóm tạo kén và tạm nghỉ vào mùa đông, với một số loài kéo dài thời gian này lên đến vài năm. Họ có thể đào hang dưới đất hoặc tìm nơi ẩn náu dưới vỏ cây. Xuân đến, họ mở kén và bắt đầu chu kỳ sống mới. Sau vài tuần ăn kiếm thức ăn, chúng nhộng trong khoảng 1 - 2 tuần rưỡi để trở thành người trưởng thành. Ấu trùng của hầu hết loài đom đóm thường bị săn mồi bởi các loài ăn thịt khác, như sâu bọ và ốc. Một số loài có kỹ thuật đặc biệt, như bắn dịch tiêu hóa vào con mồi.

Đom đóm có thể gây khó chịu và đôi khi độc hại đối với các loài ăn thịt có xương sống, chủ yếu do chứa một nhóm hợp chất gọi là lucibufagin (LBG), có tính chất giống với bufadienolit kích thích tim mạch được tìm thấy ở một số loài cóc độc.

Đom đóm, với thân mềm và màu nâu, thường có cánh cứng mạnh mẽ hơn so với các loài bọ cánh cứng khác. Mặc dù có con cái trong một số trường hợp giống với con đực, con cái thường có thể được nhận diện dựa trên sự xuất hiện giống như ấu trùng. Con cái có mắt kép, khác biệt với ấu trùng. Hầu hết loài đom đóm hoạt động vào ban đêm, nhưng cũng có những loài sống vào ban ngày. Những loài này thường ẩn mình trong vùng tối để tạo ra ánh sáng.

Là loài côn trùng ăn thịt, đom đóm chủ yếu săn mồi là các ấu trùng nhỏ như ấu trùng ốc và thậm chí là ốc sên. Một số loài ưa thích thức ăn khác như phấn và mật hoa thực vật. Chúng thường xuất hiện ở các môi trường ẩm ướt như cánh đồng, rừng, đầm lầy và có thể sống gần nước như ao, suối, sông, thậm chí là đầm lầy.

Ánh sáng của đom đóm tạo ra tương tự như cách que phát sáng hoạt động, là kết quả của một quá trình phản ứng sinh hóa phức tạp. Phản ứng hóa học tạo ra ánh sáng xảy ra bên trong cơ thể sống của chúng, được biết đến là đặc tính phát quang sinh học. Mặc dù phần lớn sinh vật phát quang sống dưới nước, đom đóm lại là một trong số ít những sinh vật phát quang sống trên cạn.

Khi nhìn kỹ con đom đóm trưởng thành, bạn có thể nhận ra sự khác biệt trong các đốt bụng cuối cùng, chứa cơ quan sản xuất ánh sáng. Đây là cơ quan hiệu quả để tạo ra ánh sáng mà không tạo ra nhiệt độ. Điều này khác biệt với việc chạm vào bóng đèn sáng đang hoạt động, nó thường rất nóng. Nếu cơ quan tạo ra ánh sáng của đom đóm tạo ra nhiệt lượng tương tự, chúng có thể bị cháy rụi.

Như tất cả bọ cánh cứng khác, đom đóm trải qua quá trình phát triển đầy đủ với bốn giai đoạn: trứng, ấu trùng, nhộng và trưởng thành.

Chu kỳ đời của đom đóm bắt đầu vào giữa mùa hè, khi con cái thực hiện việc giao phối và đặt khoảng 100 trứng vào đất hoặc gần mặt đất. Trứng có thể đặt theo nhóm hoặc riêng lẻ, thường chọn những nơi ẩm ướt như dưới lớp rơm hoặc nơi có đất ẩm. Một số loài sẽ đặt trứng trên cây thực vật. Trứng sau đó nở sau 3 - 4 tuần.

Trứng của một số loài đom đóm có thể tỏa ánh sáng mờ nhạt trong đất. Ấu trùng mới nở sau đó ngủ đông qua mùa đông, thậm chí kéo dài mấy năm. Một số sẽ đào hang dưới đất, trong khi khác tìm nơi cao ráo hoặc trốn dưới vỏ cây.

Chúng sẽ kịp thời nở nhộng vào mùa xuân. Sau vài tuần ăn kiếm, chúng sẽ hóa nhộng trong khoảng 1 - 2 tuần rưỡi và trưởng thành. Tuổi thọ của đom đóm trưởng thành thường chỉ kéo dài từ 1 - 3 tuần. Khi chúng trưởng thành, mục tiêu chính là thực hiện giao phối.

Ánh sáng nhấp nháy cùng với màu sắc là đặc trưng duy nhất của loài này và nhìn vào kiểu nhấp nháy này, chúng ta sẽ có thể phân biệt được chúng. Học cách nhận biết loài đom đóm ở một khu vực đòi hỏi kiến thức về độ dài, số lần và nhịp điệu của những cú nhấp nháy đó. Nó bao gồm: khoảng thời gian nghỉ giữa các đợt, màu sắc chúng phát ra, các kiểu bay ưa thích và thời gian chúng nhấp nháy vào đêm.

Tốc độ nháy sáng của đom đóm được kiểm soát bởi quá trình giải phóng ATP trong phản ứng hóa học. Màu sắc (hoặc tần số) của ánh sáng phát ra có thể thay đổi tùy thuộc vào độ pH.

Tốc độ này cũng biến đổi theo nhiệt độ môi trường. Nhiệt độ thấp sẽ làm giảm tốc độ nháy của chúng.

Dù bạn có hiểu biết về cách nhấp nháy của đom đóm trong khu vực nào, bạn cũng cần chú ý đến các con bắt chước đang cố gắng để trêu đùa những con đom đóm khác trong đàn. Đom đóm cái nổi tiếng với khả năng bắt chước kiểu nhấp nháy của các loài khác, một thủ thuật chúng sử dụng để thu hút đực gần hơn để thuận tiện trong việc săn mồi. Thêm vào đó, một số đom đóm đực cũng có thể bắt chước kiểu nhấp nháy của loài khác.

Trong loài đom đóm, quá trình hóa học tạo nên ánh sáng phụ thuộc vào một enzym có tên là Luciferase. “Lucifer” bắt nguồn từ tiếng Latinh có nghĩa là ánh sáng, và “ferre” có nghĩa là mang theo. Luciferase có nghĩa đen là enzym mang theo ánh sáng.

Phản ứng phát quang sinh học của đom đóm xảy ra khi có sự kết hợp của các yếu tố như canxi, adenosine triphosphate (ATP), luciferan hóa học và enzym luciferase trong cơ quan ánh sáng. Khi những thành phần hóa học này kết hợp với oxy, ánh sáng sẽ được tạo ra.

Các nhà khoa học mới đây đã phát hiện rằng oxit nitric đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa oxy vào cơ quan ánh sáng và khởi đầu quá trình phản ứng. Nếu thiếu oxit nitric, phân tử oxy sẽ liên kết với mitochondria (DNA ty thể) trên bề mặt tế bào cơ quan ánh sáng và không thể xâm nhập vào bên trong để kích hoạt phản ứng, dẫn đến việc không có ánh sáng được tạo ra. Khi có oxy nitric, nó sẽ đưa oxy vào cơ quan, tương tác với các chất hóa học khác để phát ra ánh sáng.

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí BioScience, các nhà khoa học tại Đại học Tufts ở Massachusetts (Mỹ) cho biết trên khắp thế giới có hơn 2.000 loài đom đóm. Trong số này, một số loài như sâu đóm ở miền Nam nước Anh, đom đóm phát sáng đồng bộ ở Malaysia và đom đóm ma xanh Appalachian đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng do dấu chân sinh thái của con người ngày càng lan rộng.

Ngoài ra, đom đóm cũng đang đối mặt với rủi ro biến mất do tác động của thuốc trừ sâu. Theo các chuyên gia, chất hữu cơ Organophosphates và Neonicotinoid, mặc dù có tác dụng diệt sâu bọ, nhưng đồng thời cũng tiêu diệt côn trùng có lợi. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mặc dù biến đổi khí hậu chưa được coi là mối đe dọa hiện tại với đom đóm, nhưng nguy cơ về nước biển dâng và hạn hán trong tương lai có thể đẩy nhanh tiến trình tuyệt chủng của chúng.

Việc những đàn đom đóm tỏa sáng trong đêm tạo nên một trong những hình ảnh quyến rũ nhất của thiên nhiên, thu hút nhiều du khách trên khắp thế giới đến thưởng ngoạn. Các tour du lịch để ngắm nhìn đom đóm phát sáng đã trở nên phổ biến tại Nhật Bản, Malaysia và Đài Loan (Trung Quốc).

Luciferase, enzym quý giá trong nghiên cứu sinh học, đặc biệt quan trọng trong việc theo dõi hoạt động gen và phát hiện sự có mặt của vi khuẩn thông qua ánh sáng mà nó tạo ra.

Ứng dụng của Luciferase không chỉ giới hạn trong việc kiểm tra thức ăn có chứa vi khuẩn gây độc hại mà còn mở ra nhiều cánh cửa trong nghiên cứu khoa học.

Việc sử dụng Luciferase đôi khi gặp phải sự phân khích lớn từ phía các công ty hóa chất, khiến áp lực tiêu cực lên quần thể đom đóm. May mắn thay, việc nhân bản gen Luciferase từ loài đom đóm, Photinus pyralis, đã giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về enzym này mà không cần phải thu hoạch từ tự nhiên.

Tuy nhiên, vẫn còn công ty trích xuất Luciferase trực tiếp từ đom đóm, đặt thưởng để khuyến khích người dân bắt và bán hàng nghìn con đom đóm. Mô hình nghiên cứu cho thấy việc này có thể gây hậu quả không bền vững cho quần thể đom đóm. Trong bối cảnh Luciferase tổng hợp có sẵn, việc này trở nên vô ích và có thể gây hại cho quản lý sinh thái của loài đom đóm.

Đom đóm sống ở vùng nhiệt đới của Mỹ có thể phát ánh sáng rực rỡ lên đến 5cm, vượt xa so với các loài khác với độ sáng lên đến 150 lần.

Ở châu Âu, đom đóm phổ biến nhất được gọi là sâu Ivanov, do tin đồn rằng chúng phát sáng vào đêm của Ivan Kupala.

Các nhà khoa học đã xác định được bộ gen ảnh hưởng đến ánh sáng của đom đóm, thậm chí đã áp dụng thành công vào thực vật, tạo ra các đồn điền phát sáng ban đêm.

Mỗi mùa hè tại Nhật Bản, lễ hội đom đóm thu hút khách thưởng thức chuyến bay lạ thường của những bọ phát sáng khi hoàng hôn buông xuống.

Ở các khu định cư nhiệt đới, người dân vẫn sử dụng đom đóm, đặt chúng trong đèn lồng để tạo ánh sáng cho nhà cửa.