Světluška menší (a chemie svícení)

Tohle vidět při noční cestě lesem se mi nepoštěstilo desítky let. Zčásti proto, že jsem moc v noci do lesa nechodil, ale i tak mám dojem, že světlušek dost ubylo… Takže jsem byl u vytržení.

Zářivě zelený bod neletěl, ale zůstával bez pohybu, na zemi. Díky tomu jsem ho jednak snadno našel a mohl vyfotit s přisvícením,

Jednak jsem věděl, že je to samička (nebo larva, ty mají světelné orgány také). Létají samečci.

Co mě trochu překvapuje, jak krátký dospělý život mají:

Dospělí samečci žijí 5–7 dní, dospělé samičky pak 7–10 dní[4]. Dospělci se objevují od poloviny května až do konce července, nejvíce jich je v poslední třetině června, kam spadá i svatojánská noc. Tak vznikl lidový název svatojánské mušky. (Wikipedie)

Přitom larvy žijí 34 měsíců.

Larvy se živí malými plži, které najdou podle slizu. Dospělci nepřijímají potravu, pouze vodu, žijí z tukových zásob, které si vytvořili během tříletého larválního stádia. (Wikipedie)

Svícení je bioluminiscence, v orgánech mají látku luciferin a enzym luciferázu. Reakce se rozběhne za přítomnosti kyslíku, jehož přísun dokáže světluška regulovat, takže může dle potřeby zhasnout. Ten kyslík je tam klíčový – nejdřív se na luciferin naváže, pak dojde k dekarboxylaci (odštěpení CO₂) a zároveň se luciferin dostane do elektronově excitovaného stavu, ze kterého vyzářením světelné energie přejde zpátky na stabilní hladinu. Záření je dost energeticky náročné, 250 kJ/mol, nabízí se otázka, kde se tolik energie bere, když chemický nosič energie v organismech, ATP, při hydrolýze uvolní sotva 30 kJ/mol. Odpověď je z molekuly kyslíku, jejíž dvojná vazba po přechodu na CO₂ je mnohem stabilnější než v O₂ a při vzniku uvolní 300 kJ/mol. Co se stane s těmi zbývajícími 50 kJ/mol už na Wikipedii nepíší, ale Gemini tvrdí, že něco se přemění na teplo, něco vede k tomu, aby reakce běžela jedním směrem.

A ještě mě napadla další věc – jak světlušky dekarboxylovaný luciferin regenerují? Podle Gemini ho svítící organismy v podstatě neregenerují, je to nevratný proces (právě kvůli tomu velkému množství vyzářené energie). Způsoby, co s tím:

1. Úplná recyklace (Multikrokový cyklus) - U světlušek a některých dalších organismů existuje poměrně složitý metabolický cyklus, který oxyluciferin „opraví“. Nejde o jednoduché přilepení CO₂ zpět, ale o sérii enzymatických reakcí:
   - Odstranění kyslíku: Oxyluciferin se musí zbavit kyslíku, který přibyl během oxidace.
   - Nabití energií: Pomocí ATP (adenosintrifosfátu) a enzymů se molekula chemicky transformuje zpět na aktivní luciferin.
   - Tento proces je energeticky náročný – světluška tedy musí „pálit“ potravu, aby měla dostatek ATP na obnovu paliva pro své světlo.
2. Syntéza de novo (Výroba od nuly)
   Mnoho organismů (např. některé mořské potvory nebo houby) se s recyklací příliš nezdržuje. Použitý oxyluciferin se prostě vyloučí nebo rozloží jako odpad a buňky syntetizují úplně nové molekuly luciferinu z aminokyselin (často z tyrosinu nebo fenylalaninu).
3. Potrava jako zdroj
   Některé ryby (např. rod Porichthys) si luciferin samy vyrábět neumí. Musí ho pozřít v potravě (např. pojídáním malých korýšů, kteří ho obsahují). Pokud tato ryba nemá přístup ke své specifické „dietě“, prostě přestane svítit, dokud luciferin opět nesní.

Odkazy a zdroje:

• Světluška menší ve Wikipedii
• Světluška menší – slimáky požírají jen larvy, ale svítí celá rodina
• Luciferin ve Wikipedii

(foceno 12. 7. 2025 kolem 22.30, přírodní park Doubrava)