Всяка година в края на юни и през по-голямата част от юли и август светулките спретват своя невероятен спектакъл. В не чак толкова заселените райони можете да видите как много от тях мигат в пленителен и забележителен синхрон.

Той е и красив, и мистериозен. Векове наред хората по цял свят са се чудили как тези насекоми успяват да координират своя танц на светлината. Обясненията варират. Някои смятат, че вятърът разкрива коремната им област. Други – че е чисто съвпадение. В писмо до Science от 1917-а дори един читател настоява, че илюзията за синхронно мигане е продукт на нашето собствено мигане.

Изследванията, направени впоследствие, показват, че синхронизацията е реална, а математически модели демонстрират как се развива с течение на времето. Механизмите, посредством които настъпва тази синхронизация обаче, дълго време бяха мистерия.

Какво кара светулките да мигат в синхрон? Дали е нещо, което е закодирано в тях самите, или зависи от контекста (може би от средата, в която се намират)?

Снимка: WUT.ANUNAI / Shutterstock

Ново изследване, ръководено от физика Рафаел Сарфати от университета на Колорадо Боулдър, открива кой е липсващият елемент в уравнението – триизмерното пространство.

След като заснема стереоскопично видео на рояк светулки (Phontinus carolinus) в националния парк „Грейт Смоуки Маунтинс“ в Тенеси, изследователският екип реконструира мигането в триизмерно пространство. Именно по този начин те откриват, че светулките не мигат в синхрон благодарение на някакъв вроден механизъм. Те просто копират останалите светулки в обкръжението си.

След като разпъват своите палатки през юни 2019-а и позиционират две 360-градусови камери, Сарфати и колегите му записват колкото се може повече от ритуалите за чифтосване на светулките. Насекомите започват да светят по специфичен начин: няколко кратки проблясъка, последвани от пауза от няколко секунди и нови проблясъци. Докато светулките се синхронзират, светлината сякаш минава като своеобразна вълна през терена.

Екипът също така забелязва, че светулките стоят на не повече от 2 метра от земята, а формата на рояка следва формата на терена.

Когато учените изолират индивидуалните насекоми в палатката си, те не успяват да открият какъвто и да било ритъм. Светулките мигат спорадично – без какъвто и да било синхрон с основния рояк. Изследователите ограничават бройката до 15, но резултатът продължава да е същият – мигането е спорадично. Чак при по-голям брой насекоми синхронизацията изпъква на преден план.

„Чак когато съберете 20 светулки заедно, започвате да наблюдавате онова, което виждате и сред природата. – казва Сарфати – Налице са регулярни проблясъци от светлина и всички те са синхронизирани.“

Това подсказва, че синхронизацията е социална. Светулките виждат какво правят останалите светулки, намиращи се в непосредствена близост до тях, и откликват на мигането им. Това довежда до образуването на вълна от светлина – досущ като мексиканската вълна по футболните стадиони.

А защо? Това все още е мистерия. Според една теория синхронизацията се е развила, защото тези интервали на мрак помагат на мъжките да открият по-бледите проблясъци на женските и да откликнат на светлината им.

Изследването е публикувано в Journal of the Royal Society Interface.