ホタルが見頃を迎えています！光るのは求愛のためだけではないことが判明しました...

暑い夏にはホタルが飛び交う季節です。ホタルの群れは、渓流、森林、茂み、草むらなどでよく見られます。

図 1: 長時間露光で飛ぶホタル出典: Karine Aigner

古代中国には「蛍」に関する初期の記録があり、例えば『礼記月例令』には「夏の最後の月に、腐った草が蛍に変わる」と記されています。後周書：「大暑の日、腐った草は蛍に変わる…腐った草は蛍にならず、穀物はまだ落ちていない。」

古代人はホタルは腐った草から生まれると信じていたため、「腐った草がホタルになる」ということわざがありました。実際、これはホタルの生息地に関係しています。ホタルは主に湿った腐った草の中に生息するからです。そのため、ホタルを見るには午後の雨上がりが最適です。湿度の高い環境では、夜にはより多くのホタルの光を見ることができます。

画像2 出典: FLICKR

1. ホタルはどのように光るのですか?

ホタルはコウチュウ目ホタル科に属します。世界中で2,000種以上が記録されており、熱帯および亜熱帯地域に広く分布しています。

最大の特徴は発光能力です。そして、成虫だけでなく、卵、幼虫、蛹の段階でも光るホタルは数多くあります。昼行性のホタルやノコギリホタルなど、成虫になっても光を発しないホタルの種はごくわずかです。

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色鮮やかな提灯が登場する前、古代の人々はホタルを集めて瓶に入れ、夜に放っていました。突然、ホタルが「爆発」し、夜空が何千もの光で満たされたかのように、色鮮やかで鮮やかなホタルで点在します。

この珍しい生物学的自己発光能力は、腹部にある特殊な発光器官から生じるもので、ホタルの分類における重要な特徴の 1 つでもあります。オスのホタルは通常、第 6 腹部節と第 7 腹部節に 2 つの乳白色の発光器官を持ちますが、メスのホタルは通常、第 6 腹部節に位置する 1 つの乳白色の発光器官のみを持ちます。

図4 雄ホタル（背中）出典：書籍「故郷のほのかな光」より

発光体は銀灰色の透明フィルムのように見えますが、実際には発光層、透明層、反射層に分けられます。膜の内側には何千もの発光細胞があり、その周りに多数の小さな気管と繊細な神経枝が存在します。

発光細胞にはルシフェリンとルシフェラーゼが含まれています。ホタルが活動しているときは、酸素が気管を通じて細胞内に入ります。ルシフェラーゼの作用により、ルシフェリンが活性化されます。酸素と結合すると、ホタルの腹部の下に明るい光が見られます。同時に、呼吸のリズムによって取り込まれる酸素の量をコントロールすることで、明滅する閃光を作り出すことができます。

図5 出典: sciencealert

2. 光の罠に落ちる

既存の研究によると、次のことがわかっています。

「

ホタルの発光は情報伝達、捕獲、警告、照明などに利用できます。最も重要な機能は異性を惹きつけ、求愛、交尾、生殖という使命を果たすことです。

”

同じ種類のホタルは光を発することでコミュニケーションをとります。日没後、オスのホタルは低空飛行しながら同時に光り始めます。通常、メスのホタルはオスのホタルのパフォーマンスを観察します。良いと判断した場合は、オスのホタルが光った後しばらく待ってから再び光り始めます。その持続時間は 0.2 秒から 1.5 秒です。たとえば、Photinus 属のメスの collustrans ホタルは、オスのホタルが発光してから 0.5 秒後に反応しますが、同じ属の Tanytoxus ホタルのメスは、発光信号に応答するまで 1.5 秒待ちます。

画像6 出典: ベラドンナ・コメディ

したがって、オスのホタルはメスのホタルが反応するまでにどれくらい時間がかかるかに基づいて、交尾する同種のホタルを選択します。

これらはすべてロマンチックで美しいように見えますが、一部のホタルは裏で悪意を持っています。

ホタルが光る主な目的は交尾相手を探すことだとわかっていますが、成虫のホタルの中には、異なる種のホタルを捕獲する手段として光る信号を使用するものもいます。

図7「こんにちは、イケメン」出典: knoelle44/flickr

北アメリカ原産のメスのフォトゥリスホタルは、地元のフォティヌスホタルの点滅パターンを模倣します。この欺瞞により、擬態者は、自分の配偶者を見つけたと思うフォティヌスの雄の求愛の声に反応しますが、急襲されて捕まえられ、食べられてしまいます。

しかし、これはお腹を満たすために仕組まれた「兄弟間の争い」ではなく、メスのホタルが自分と子孫のために設けた防衛手段である。

Photinus 属のオスのホタルが攻撃されると、皮膚が破れて有毒で苦い液体が放出されます。この毒素（ルシブファギンス）はヒキガエルが皮膚から分泌する毒素と非常によく似ているため、鳥や他の動物がホタルを食べた後、すぐにそれを吐き出し、捕食者を撃退する効果を発揮します。

図 8. オスの Photinus ホタルは攻撃を受けると有毒な液を分泌します。出典: トーマス・アイズナー、1997年

メスのフォトゥリスホタルがオスのフォティヌスホタルを食べると、毒素を吸収して自分自身でこの化学的防御を獲得し、同時にこの毒性防御を子孫にも受け継がせます。

3. 家ほど居心地のいい場所はない

環境指標種として、ホタルは生息地に対して高い要求条件を課します。彼らは通常、森林、草原、沼地などの場所に住み着き、その生息地で 1 年以上過ごします。ホタルは生涯のほとんどを幼虫の状態で過ごすため、土や落ち葉の中にいるミミズなどの動物を餌とします。