Quand tu allumes une lampe de poche, il se passe autre chose que juste le faisceau sur le mur. Si tu la laisses allumée quelques minutes, le verre commence à devenir tiède. L'ampoule gaspille de l'énergie en produisant de la chaleur au lieu de transformer toute sa puissance en lumière. Une luCiole posée sur ta main ne fait pas ça. Quand une luCiole brille, son derrière reste frais. Si elle produisait de la chaleur comme une ampoule, le petit insecte cuirait de l'intérieur.
Les scientifiques appellent cette lumière froide la bioluminescence. C'est un grand mot pour une idée simple. Bio veut dire vivant. Luminescence veut dire qui brille. Les lucioles ne sont pas les seules créatures capables de faire cela, mais ce sont celles que nous voyons le plus souvent dans nos jardins et nos parcs. N'importe quel soir, des gens qui utilisent la carte Alitaptap notent des observations de différents types de lucioles partout dans le monde. En ce moment, dans des endroits comme Bitely dans le Michigan et Swannanoa en Caroline du Nord, des observateurs repèrent la luCiole d'hiver. De l'autre côté de l'océan à Savitaipale en Finlande et à Salzhemmendorf en Allemagne, des gens trouvent le ver luisant européen. Même si ces insectes vivent dans des endroits différents et ont des apparences différentes, ils utilisent tous exactement la même recette chimique pour fabriquer leur lumière.
Pour comprendre comment la magie opère, nous devons regarder à l'intérieur du derrière de la luCiole. Il contient un produit chimique spécial appelé luciférine. Ce nom vient d'un vieux mot qui signifie porteur de lumière. Toute seule, la luciférine reste juste là dans le noir. Elle a besoin d'un partenaire pour la réveiller. Ce partenaire est une enzyme appelée luciférase. Pense à la luciférine comme à du bois de chauffage sec et à l'enzyme comme à l'allumette qui aide à démarrer. Mais même avec du bois et une allumette, il te faut encore une chose pour faire du feu. Il te faut de l'oxygène.
Quand la luCiole veut clignoter, elle ouvre une petite valve dans son corps. Cette valve laisse l'air se ruer dans des tubes à l'intérieur de son abdomen. L'oxygène se mélange à la luciférine et à la luciférase. Aussitôt, une réaction chimique se produit. Les atomes se réorganisent et libèrent de l'énergie. Au lieu de libérer cette énergie sous forme de chaleur, la réaction emballe presque toute cette énergie dans des particules de lumière appelées photons. C'est pour cela que la lumière est froide. C'est un chouette tour de chimie que les humains essaient de copier en laboratoire depuis des années sans jamais égaler l'efficacité d'un insecte.
Ce système donne à la luCiole un contrôle total sur sa lueur. L'insecte n'a pas d'interrupteur sur son dos, alors il contrôle plutôt l'oxygène. Quand la valve se ferme, l'oxygène s'arrête de circuler. La réaction chimique tombe en panne de carburant en une fraction de seconde, et la lumière s'éteint. Quand la valve s'ouvre à nouveau, la lumière se rallume. Certaines lucioles peuvent ouvrir et fermer ces valves très vite. C'est pour cela qu'elles ont l'air de clignoter en code Morse, en flashant des motifs spéciaux pour se retrouver dans le noir.
Toutes les lucioles ne clignotent pas, pourtant. Si tu regardes les observations Alitaptap d'endroits comme Cooper Mountain dans l'Oregon ou Endingen am Kaiserstuhl en Allemagne, tu verras des signalements de vers luisants. Les femelles n'ont pas d'ailes. Elles rampent par terre et brillent d'une lumière constante au lieu d'un clignotement rapide. Elles utilisent toujours la luciférine, la luciférase et l'oxygène, mais leur corps garde les valves ouvertes plus longtemps. Elles se posent sur des feuilles ou des rochers comme de petites veilleuses vertes, en attendant qu'un mâle volant les remarque.
La chimie n'est que la moitié de l'histoire. Si tu regardais le derrière lumineux d'une luCiole au microscope, tu verrais qu'il est construit comme une petite lanterne. La peau transparente sur le derrière n'est pas lisse. Elle est bosselée, avec de petites écailles dentelées. Les scientifiques ont découvert que ces bosses aident à renvoyer la lumière vers l'extérieur. Si la peau était plate, une grande partie de la lumière resterait piégée à l'intérieur du corps de l'insecte, en rebondissant jusqu'à s'éteindre. Les écailles bosselées agissent comme des lentilles sur une lampe de poche, poussant la lueur dans l'air de la nuit où d'autres lucioles peuvent la voir de loin.
Les gens se posent des questions sur cette lueur depuis des centaines d'années. Avant les microscopes et les labos de chimie, les gens racontaient des histoires d'étincelles tombées des étoiles ou de poussière magique laissée par des fées. Maintenant, nous savons que c'est juste la science à l'œuvre. C'est un mélange d'atomes de carbone, d'hydrogène, d'azote, d'oxygène et de soufre qui s'assemblent dans un tout petit abdomen. Chaque fois que tu enregistres une luCiole sur la carte, que ce soit une luCiole commune de l'est à San Antonio au Texas ou une luCiole sombre à Tucson en Arizona, tu regardes de la chimie qui fonctionne exactement de la même manière depuis des millions d'années.