Como os vaga-lumes acendem?

Apesar de parecer estranho um animal que emite luz, o vaga-lume, ou também conhecido como pirilampo, produz luminosidade que pode ser vista a grande distância. Os vaga-lumes são besouros de um tipo especial, pois tem a capacidade de emitir luz.

Existem três tipos diferentes de vaga-lumes, que são os elaterídeos, os fengodídeos e os lampirídeos, que se distinguem pelo local onde ficam seus órgãos luminescentes e pela cor e frequência da luz.

Esses bichos fazem a luz através da oxidação de uma substância produzida pelo próprio corpo, a luciferina. Os pirilampos machos adultos usam essa luminosidade para atrair a fêmea, além de afastar outros insetos. Já algumas fêmeas também conseguem emitir esses sinais luminosos, só que usam para aproximar suas presas.

Esse processo de produzir luz é conhecido como bioluminescência (também feito por muitos outros organismos, na maioria organismos marinhos). Os vaga-lumes conseguem controlar a intensidade e o tempo da luz.

O processo em que a luz é produzida é uma reação química que origina no organismo. Para fazer isso, os vaga-lumes possuem células especiais em seu abdômen que produzem luz.

As células contêm uma substância química chamada luciferina, que produz a enzima luciferase. Para produzir luz, a luciferina se mistura com o oxigênio para formar uma molécula inativa chamada oxiluciferina. A luciferase acelera a reação, que ocorre em duas etapas:

A luciferina se mistura com o trifosfato de adenosina (ATP), que é encontrado em todas as células, para formar o luciferil adenilato e o pirofosfato (PPi) na superfície da enzima luciferase. O luciferil adenilato permanece ligado à enzima:

luciferina + ATP -------------> luciferil adenilato + PPi

O luciferil adenilato se mistura com o oxigênio para formar a oxiluciferina e o monofosfato adenosina (AMP). A luz é emitida e a oxiluciferina e o AMP são liberados da superfície da enzima:

luciferil adenilato + O2 -------------> oxiluciferina + AMP + luz

O comprimento de onda da luz emitida é de 510 a 670 nanômetros (de cor amarelo pálido a verde avermelhado). As células que produzem a luz também possuem cristais de ácido úrico que ajudam a refletir a luz através do abdômen. Finalmente, o oxigênio é fornecido para as células através de um tubo no abdômen chamado de traquéia abdominal. Não se sabe se o pisca-pisca da luz é controlado pelas células nervosas ou pelo fornecimento de oxigênio.

A reação química luciferina-luciferase tem sido usada por anos para medir a quantidade de ATP produzida nas células, através de várias reações químicas. Recentemente, o gene (parte do código do DNA para a proteína) para a enzima luciferase foi isolado, colocado nos genes de outros organismos e usado para seguir a síntese e/ou expressão de outros genes (por exemplo: usado como um gene relator).
Todo esse processo interessante está sendo ameaçado, já que a forte iluminação existente nas cidades está fazendo com que os vaga-lumes desapareçam. Com a forte iluminação artificial, os vaga-lumes têm sua bioluminescência anulada, comprometendo assim sua reprodução.