Sara Lewis doet zich voor als een vuurvlieg. Ze staat in diep gras en penseel, de kap van haar jas trok strak om haar oren om muggen af te weren, en klikt haar penlight in de duisternis. Kikkers fluiten. Een hond blaft. Lewis klikt opnieuw. Nog steeds niets. Ze draait zich om en laat hem in een andere richting flitsen. In het hoge gras licht een eenzame vuurvlieg op. Dan een andere. Lewis heeft de insecten ervan overtuigd dat ook zij een vuurvlieg is en zij flirten met haar.
Lewis dwaalt naar een van de flitsen en lokaliseert een vrouwtje op de punt van een lang grassprietje. In de buurt zweeft een man, geïnteresseerd. Het mannetje flitst, wacht en het vrouwtje flitst terug. "Het is net als praten aan de telefoon", zegt Lewis.
Hun libido-flitsen roepen: "Hé, glitterinsect. Waarom kom je niet naar me toe?" Dat is een reden waarom Lewis en andere biologen van vuurvliegjes houden: de flitsen werpen letterlijk licht op hoe de insecten communiceren, paren, zich voortplanten en hun genen doorgeven aan de volgende generatie. Meer dan alleen glitterende magie op een zomeravond, vuurvliegflitsen maken deel uit van een felle strijd om evolutionaire overleving.
Tijdens het vuurvliegseizoen brengen Lewis en haar studenten bijna elke nacht door op dit donkere veld net ten westen van Boston. Ze bespioneren het streven naar vuurvliegjes en vangen een paar om te studeren in hun entomologielab aan de Tufts University in Medford-Somerville.
De meeste vuurvliegjes die Lewis bestudeert - zoals die achtervolgd door kinderen in achtertuinen in de oostelijke Verenigde Staten - behoren tot het geslacht Photinus . Ze leven ongeveer twee jaar onder de grond als larven voordat ze opduiken voor een twee weken durende sprint door volwassenheid. Ze brengen hun volwassen leven door met vrijen en paren - ze stoppen niet eens om te eten. "Ze zijn erg vastberaden, " zegt Lewis.
Wereldwijd zijn ongeveer 2.000 soorten vuurvliegjes geïdentificeerd - die helemaal geen vliegen zijn, maar kevers - en wetenschappers vinden nog steeds nieuwe soorten. (Vuurvliegjes ten westen van de Rocky Mountains flitsen niet. Ze stoten chemicaliën uit die feromonen worden genoemd om de interesse van een potentiële partner te wekken.) In de oostelijke Verenigde Staten, vuurvliegjes van drie geslachten - Photinus, Photuris en Pyractomena - onderbreken de schemering elke zomer met een miljard uitbarstingen van geel, oranje of groen licht.
Het lichtorgel van een Photinus vuurvlieg, een lantaarn genoemd, bevindt zich in zijn buik. Bij mannen lichten twee segmenten van de buik op, en bij vrouwen slechts een deel van één. Een vuurvlieg doet zijn licht aan wanneer twee chemicaliën - de duivels genoemde luciferin en luciferase - reageren in de lantaarn in aanwezigheid van zuurstof. Het is moeilijk om de ene soort van de andere te vertellen. In haar laboratorium haalt Lewis een doos tevoorschijn met ongeveer een dozijn soorten vastgezette vuurvliegjes die er ongeveer hetzelfde uitzien. De identificatie van soorten is deels afhankelijk van minieme verschillen in mannelijke geslachtsorganen en deels van verschillen in flitsgedrag.
Elke soort vuurvlieg die flitst produceert een uniek patroon tijdens het vrijen. Mannetjes van sommige stilzwijgende soorten flitsen slechts één keer; andere soorten mannetjes knipperen twee of meerdere keren. Mannetjes vliegen rond en adverteren hun identiteit aan vrouwtjes in het gras hieronder. Een vrouw herkent de code van haar soort en flitst terug als ze wil paren. Toch zijn, zelfs binnen een soort, niet alle mannelijke flitsen precies hetzelfde, en biologen willen graag meer weten over wat een vrouw tot de ene flits meer dan de andere aantrekt.
Wanneer vuurvliegjes paren, schenkt het mannetje een "nuptueel geschenk". (Dan L. Perlman) "Voor een groep die zo bekend is bij niet-wetenschappers en gewaardeerd door mensen die buiten zitten op een warme zomeravond, is er nog zoveel dat we niet weten over vuurvliegjes", zegt Marc Branham, een entomoloog aan de Universiteit van Florida in Gainesville . Hij en Michael Greenfield, van de Universiteit van Kansas in Lawrence, hebben de code van vuurvliegjes ontcijferd genaamd Photinus consimilis, die variëren van de Ozarks tot Noord-Florida. Ze geven achtereenvolgens meerdere flitsen af. Snelle flitsers trekken de meeste vrouwelijke aandacht, vonden de onderzoekers. Wanneer een vrouw van de flits van een man houdt, reageert ze met meer flitsen en zijn haar flitsen helderder.
Andere mannen adverteren beknopt hun bedoelingen. Mannelijke Photinus ignitus- vuurvliegjes, bijvoorbeeld, gevonden van Maine naar North Carolina, gebruiken slechts een enkele flits. Zou die eenzame uitbarsting van licht op de een of andere manier sexy of niet sexy kunnen zijn?
Vijf jaar geleden ontdekten Lewis en toen-student Christopher Cratsley dat variaties in de enkele flitsen van Photinus ignitus iets zeggen over de geschiktheid van een man. Mannen met langere flitsen - waaraan vrouwen de voorkeur geven - waren genereuzer met wat biologen hun 'huwelijkscadeau' noemen, een opgerold pakket sperma en eiwitten. Tijdens de copulatie deponeert het mannetje het geschenk in het voortplantingskanaal van het vrouwtje, waar het de vrouw en haar ontwikkelende eieren voedt. Door de toegang van vuurvliegjes tot elkaar in het laboratorium te controleren, toonden Lewis en een andere voormalige student, Jennifer Rooney, aan dat een vrouw die meer huwelijkse geschenken ontvangt, meer nakomelingen produceert.
Naarmate onderzoekers meer vuurvlieggeheimen ontdekken, hebben ze overeenkomsten gevonden met dieren zoals kikkers en insecten die hun seksuele pleidooien uiten. "Vrouwtjes in veel groepen lijken de voorkeur te geven aan hogere verkopingssignalen", zegt Lewis. Bij vuurvliegjes worden vrouwen overweldigd door snellere of langere flitsen; bij sommige kikkers, krekels en katydiden houden vrouwen van langere, luidere of snellere oproepen. Met andere woorden, een vrouw wil een partner die hard werkt om haar aandacht te trekken. Een dergelijke toewijding kan een teken zijn dat hij goede genen heeft of goed voor haar kan zorgen.
Niet alle flitsende vuurvliegjes zijn jachtpartners. Sommigen zijn gewoon aan het jagen. James Lloyd, een vuurvliegdeskundige die onlangs met pensioen is gegaan aan de Universiteit van Florida in Gainesville, ontdekte dat vrouwelijke Photuris- vuurvliegjes vrouwelijke Photinus- vuurvliegjes nabootsen. Wanneer een nietsvermoedende man Photinus wordt aangetrokken door het flitsen in het gras, eet ze hem op. Dit gedrag, dat agressieve nabootsing wordt genoemd, is niet ongewoon in het dierenrijk, zegt Lewis. Bolas-spinnen geven een geur af die vergelijkbaar is met die van een vrouwelijke mot om mannelijke motten als prooi aan te trekken. En bepaalde koraalrifvissen imiteren wrasses, die de schubben van andere vissen schoonmaken, om in de buurt van andere vissen te komen en er een hap uit te nemen. Maar Photuris- vrouwtjes, bijgenaamd femmes fatales, zijn vermomde meesters: ze kunnen de vrouwelijke reactiesignalen nabootsen van welke vuurvlieg in de buurt ook is.
Vuurvliegjes leven gevaarlijk, opzichtig leven en zijn een gemakkelijke prooi voor vleermuizen en spinnen, evenals andere vuurvliegjes. Voor bescherming produceren veel soorten bitter smakende chemicaliën, zoals variëteiten van een verbinding die lucibufagin wordt genoemd. Roofzuchtige Photuris verslinden Pyractomena- vuurvliegjes bijvoorbeeld zelden, mogelijk afgeschrikt door hun vreselijke smaak. Photinus produceert ook chemische afschrikmiddelen, maar die van hen werken niet tegen Photuris- vrouwtjes. In feite kunnen Photuris- vrouwen zelfs profiteren, omdat ze de bittere chemicaliën die ze eten omkleden om hun eigen afweer te versterken.
Op een nacht tegen het einde van het vuurvliegseizoen was Lewis teleurgesteld dat ze geen roofzuchtige Photuris meer zag. Ze richtte haar aandacht op het gras, waar een paar Photinus aandachtig had geflirt, maar het mannetje was vertrokken zonder te paren. Mensen denken vaak dat mannen altijd klaar zijn om te paren, zegt Lewis, en denken dat vrouwen kieskeurig zijn. Aan het begin van het vuurvliegseizoen is dat grotendeels waar. Maar tegen het einde zijn er minder Photinus- mannen over en ze hebben hun beperkte middelen opgebruikt door te paren met opeenvolgende partners, terwijl vrouwen voeding kregen in de uitwisselingen. Als een man denkt dat een vrouw niet veel eieren meer heeft, zal hij zijn kostbare huwelijkscadeau elders meenemen.
Kijkend naar het verlaten vrouwtje, neem ik een amateur-steek op een flitslicht. Tot mijn verbazing licht de Photinus hoopvol op. Lewis is niet verrast. "Ze is behoorlijk wanhopig op dit punt in het seizoen, " zegt ze.
