Đom đóm phát sáng nhờ một phản ứng hoá học diễn ra trong những tế bào đặc biệt ở cuối bụng: một chất phát quang gặp ôxy dưới sự giúp sức của một enzym và giải phóng năng lượng. Gần như toàn bộ năng lượng ấy thành ánh sáng, nên ánh đom đóm hầu như không nóng. Mỗi loài nhấp nháy theo một nhịp riêng, như một mật mã để tìm bạn tình đúng loài.
Chào bạn, đây là Nhà Sinh Học. Nhiều người lớn lên ở quê còn nhớ những đêm đom đóm bay đầy bờ ao. Trẻ con thành phố bây giờ có khi chưa từng thấy. Tập này mình kể về ngọn đèn nhỏ ấy và lý do nó tắt dần.
Đom đóm là côn trùng gì?
Đom đóm không phải ruồi hay muỗi mà là một họ bọ cánh cứng, có hai cánh cứng bên ngoài che đôi cánh màng bên trong. Trên thế giới có khoảng vài nghìn loài đom đóm, và không phải loài nào cũng phát sáng khi trưởng thành.
Vòng đời đom đóm có trứng, ấu trùng, nhộng và con trưởng thành. Điều ít người biết là giai đoạn ấu trùng mới là giai đoạn dài nhất. Ấu trùng nhiều loài sống trên mặt đất ẩm hoặc dưới nước, là thợ săn ốc sên, ốc nước, giun nhỏ.
Ấu trùng tiêm vào con ốc một chất làm tê liệt rồi tiết dịch tiêu hoá làm mềm thịt ốc để hút. Vì vậy đom đóm nhiều thường đi với nơi ẩm, nhiều ốc, như bờ ao, ven sông, ruộng nước.
Ấu trùng của nhiều loài cũng phát sáng mờ mờ, người ta đôi khi gọi là sâu đèn. Ánh sáng ở ấu trùng được cho là lời cảnh báo kẻ săn mồi rằng chúng có vị khó ăn.
Phản ứng tạo ánh sáng lạnh
Trong cơ quan phát sáng, đom đóm có một chất gọi chung là luxiferin và một enzym gọi là luxiferaza. Khi có ôxy và phân tử mang năng lượng của tế bào, enzym giúp chất phát quang phản ứng với ôxy, tạo ra một phân tử ở trạng thái kích thích, rồi phân tử này giải phóng năng lượng thành ánh sáng.
Bóng đèn sợi đốt ngày xưa biến phần lớn điện năng thành nhiệt, chỉ một phần nhỏ thành ánh sáng. Phản ứng của đom đóm thì ngược lại, hiệu suất phát sáng rất cao. Đó là lý do bạn có thể nắm đom đóm trong lòng bàn tay mà không thấy nóng.
Đom đóm điều khiển việc bật tắt bằng cách điều chỉnh lượng ôxy đến cơ quan phát sáng, theo tín hiệu thần kinh. Một ống khí nhỏ mở ra, đèn sáng; đóng lại, đèn tắt.
Các nhà khoa học đã mượn enzym của đom đóm làm công cụ trong phòng thí nghiệm: gắn gen tạo enzym này vào tế bào để biết một gen khác có bật hay không, vì tế bào sẽ phát sáng khi gen hoạt động.
Nhịp nhấp nháy là lời tỏ tình
Mỗi loài đom đóm có một mẫu nhấp nháy riêng: bao nhiêu lần, dài ngắn thế nào, cách nhau bao lâu. Con đực thường bay và nháy, con cái đậu trên lá và nháy đáp lại theo đúng nhịp của loài mình. Hai bên trò chuyện bằng ánh sáng cho tới khi gặp nhau.
Ở Bắc Mỹ có một nhóm đom đóm cái đã học được cách bắt chước nhịp đáp của loài khác. Con đực loài khác tưởng gặp bạn tình, bay tới và bị ăn thịt. Các nhà sinh học gọi vui chúng là đom đóm sát thủ.
Ở các vùng ven sông và rừng ngập mặn Đông Nam Á, có những loài đom đóm đực tụ tập trên cùng một cây và nhấp nháy đồng loạt, cả cây sáng tắt như một ngọn đèn lớn. Cây bần ven sông miền Tây là một trong những cây được đom đóm ưa đậu.
Vì sao chúng nháy đồng loạt vẫn đang được nghiên cứu. Một giả thuyết là cả nhóm cùng nháy tạo ra tín hiệu mạnh hơn, giúp con cái từ xa dễ tìm tới.
Vì sao đom đóm ngày càng hiếm?
Các nhà nghiên cứu trên thế giới ghi nhận nhiều quần thể đom đóm suy giảm. Ba nguyên nhân thường được nhắc là mất nơi sống, thuốc trừ sâu và ô nhiễm ánh sáng.
Bờ ao, bờ mương, bụi cây ven sông bị bê tông hoá, san lấp làm mất chỗ cho ấu trùng. Thuốc trừ sâu và thuốc diệt ốc giết cả ấu trùng đom đóm lẫn con mồi của chúng.
Ô nhiễm ánh sáng là kẻ thù ít người nghĩ tới. Đèn đường, đèn nhà, đèn quảng cáo sáng rực làm ánh sáng nhỏ bé của đom đóm bị át đi, con đực con cái không còn nhìn thấy tín hiệu của nhau.
Ở một số nơi trên thế giới, du lịch ngắm đom đóm phát triển mạnh, nhưng ánh đèn pin, tiếng ồn và việc dẫm lên bờ cỏ lại làm hại chính đom đóm. Du lịch đom đóm bền vững cần giữ bóng tối và giữ bờ cây.
Giữ lại những ngọn đèn nhỏ
Nếu nhà bạn có vườn hay sân, giữ một góc cỏ không cắt, một bụi cây rậm, hạn chế thuốc diệt ốc và tắt bớt đèn ngoài trời vào ban đêm là những cách giúp đom đóm.
Đi xem đom đóm, nên đi nhóm nhỏ, giữ yên lặng, không bật đèn pin rọi vào cây, không bắt đom đóm bỏ vào chai lọ. Bắt về nhà, đom đóm thường chết sau một hai ngày.
Với trẻ em, kể chuyện đom đóm và đưa đi xem một lần có khi đáng giá hơn nhiều bài học sách vở. Đó là cánh cửa đầu tiên dẫn vào thế giới sinh học.
Tối nay nếu có dịp ở nơi ít đèn, bạn thử tắt hết đèn và ngồi yên mười lăm phút nhìn ra bụi cây. Có thể bạn sẽ thấy một đốm sáng nhỏ nhấp nháy, gửi đi một lời nhắn chỉ dành cho người cùng loài.
Câu hỏi thường gặp
Đom đóm có cắn người không?
Đom đóm trưởng thành không cắn người và vô hại. Nhiều loài trưởng thành hầu như không ăn gì, chỉ sống ít ngày để tìm bạn tình.
Vì sao đom đóm chỉ phát sáng ban đêm?
Đom đóm có thể phát sáng cả ban ngày nhưng ánh sáng yếu không đủ để nhìn thấy. Chúng chủ yếu hoạt động và giao tiếp vào lúc chạng vạng và ban đêm, khi tín hiệu ánh sáng hiệu quả nhất.
Ánh sáng đom đóm có màu gì?
Tuỳ loài, ánh sáng có thể từ vàng lục tới vàng cam. Màu khác nhau do cấu trúc enzym của mỗi loài hơi khác nhau.
Ngoài đom đóm, sinh vật nào phát sáng?
Nhiều sinh vật biển phát sáng như một số loài sứa, mực, cá sâu và sinh vật phù du làm sóng biển phát sáng ban đêm. Một số loài nấm trong rừng cũng phát sáng mờ.
Đom đóm thích sống ở đâu?
Đom đóm ưa nơi ẩm, nhiều cây cỏ, ít ánh đèn và ít thuốc trừ sâu, như bờ ao, ven sông, ruộng nước, rừng ngập mặn và ven rừng.
