Le vingt-cinq octobre, quelqu'un a ouvert notre carte communautaire pour y placer une luciole d'hiver au Canada. Ce même jour un peu frais, un autre observateur a noté un ver luisant européen en Autriche, et une autre personne a repéré Diaphanes citrinus à Hong Kong. Partout sur la planète, des gens trouvent ces insectes qui brillent dans le noir. Quand tu regardes la queue d'une luciole lumineuse, tu penses facilement à une petite ampoule. Mais si tu touches une ampoule ordinaire allumée depuis quelques minutes, tu retires ta main très vite. Elle devient chaude. La queue d'une luciole reste totalement froide pendant qu'elle brille.
Comment un insecte vivant fait-il de la lumière sans aucune chaleur? Le secret se cache à l'intérieur de son corps, dans des cellules spéciales de son abdomen. Les scientifiques appellent cela la bioluminescence. C'est un grand mot qui veut juste dire lumière vivante. Pour comprendre comment ça marche, pense à la façon dont tu mélanges des ingrédients pour faire un gâteau. Une luciole mélange des ingrédients chimiques dans sa queue pour créer un flash.
À l'intérieur de ces cellules lumineuses, il y a quatre ingrédients principaux. Le premier est un produit chimique appelé luciférine. Le deuxième est une enzyme appelée luciférase. Les enzymes sont de petits helpers qui accélèrent les réactions chimiques dans les êtres vivants. Le troisième ingrédient est le magnésium, qui est un minéral. Le quatrième et dernier ingrédient est de l'énergie stockée dans une molécule que chaque cellule vivante utilise pour travailler.
Quand la luciole veut briller, elle ouvre une valve dans un tout petit tube appelé trachéole. Ce tube apporte de l'oxygène directement dans l'organe lumineux. Au moment où l'oxygène arrive et rencontre la luciférase et la luciférine, une réaction rapide se produit. La luciférase aide l'oxygène à se joindre à la luciférine. Cette union crée une toute nouvelle molécule avec de l'énergie en trop. Pour se débarrasser de cette énergie, la molécule la libère sous forme d'une minuscule particule de lumière appelée photon. Comme toute l'énergie se transforme directement en lumière au lieu de chaleur, la queue de la luciole reste fraîche.
Si tu regardes une ampoule fabriquée par l'homme, tu vois qu'elle gaspille beaucoup d'énergie. Une vieille ampoule à incandescence transforme environ dix pour cent de son énergie en lumière. Les quatre-vingt-dix pour cent restants se transforment en chaleur. C'est pour cela que les vieilles ampoules te brûlent les doigts si tu les touches allumées. Une luciole fait exactement le contraire. Elle transforme presque cent pour cent de sa énergie en lumière. Les scientifiques appellent cela une lumière froide car zéro chaleur n'est gaspillée. Si les ingénieurs humains pouvaient fabriquer une lumière aussi efficace qu'une luciole, nos maisons utiliseraient beaucoup moins d'électricité.
Quand nous regardons les données de la carte de fin octobre, nous voyons différentes sortes de lucioles faire cela de diverses manières. En Espagne et au Portugal, des observateurs ont noté le ver luisant méditerranéen. À Hong Kong, quelqu'un a trouvé Pyrocoelia lunata. En Argentine, un contributeur a repéré Photinus signaticollis. Certaines de ces espèces envoient des signaux lumineux l'été pour se trouver. D'autres, comme les vers luisants européens notés en Autriche, en Russie et en République tchèque, ne volent pas en clignotant. Les femelles sans ailes restent sur le sol dans l'herbe et brillent doucement comme de petits lampadaires verts pour attirer les mâles en vol.
Même si leurs corps utilisent la même réaction chimique de base, les différentes espèces contrôlent leur lumière de façons différentes. Une luciole volante doit clignoter en rythme précis. Elle ne peut pas laisser son interrupteur allumé tout le temps, sinon elle manquerait trop vite d'oxygène et de produits chimiques. Pour clignoter, la luciole contrôle ses tubes respiratoires. Quand l'oxygène s'arrête d'entrer dans l'organe lumineux, la lueur s'éteint instantanément. Quand la valve s'ouvre et que l'oxygène revient, la lumière s'allume à nouveau. Cela se fait en une fraction de seconde.
Pense à la vitesse où tu peux allumer et éteindre une lumière dans ta chambre. Une luciole peut le faire encore plus vite en contrôlant son air. Quand des gens notent une luciole d'hiver en Caroline du Nord ou à New York fin octobre, ces insectes survivent au temps frais en se cachant sous les feuilles ou sous l'écorce. Leur chimie ralentit quand l'air devient frais, mais les ingrédients dans leur queue restent prêts à agir.
La prochaine fois que tu regardes la carte et que tu vois une nouvelle observation dans ton coin, pense à la chimie qui se passe dans ce petit insecte. Ce n'est pas de la magie, et ce n'est pas un charbon ardent. C'est un mélange intelligent d'oxygène, d'enzymes et de produits chimiques qui s'unissent pour éclairer le noir sans gaspiller une seule goutte de chaleur.