螢火蟲進(jìn)入最佳觀賞期！原來它發(fā)光不僅是為了求偶……

炎炎夏日，又到一年螢火飛舞時(shí)，在山澗林地、灌木草叢之中，常見有成群的螢火蟲出沒。

圖一 長(zhǎng)曝光下的螢火蟲飛舞 圖源：Karine Aigner

中國(guó)古代對(duì)“螢火”早有記載，如《禮記·月令》中：“季夏之月，......腐草為螢。”《逸周書》：“大暑之日，腐草化為螢.....腐草不化為螢，谷實(shí)鮮落?！?/p>

古人認(rèn)為螢火蟲是從腐草中誕生，故而產(chǎn)生了“腐草化螢”的說法，實(shí)際上，這與螢火蟲的棲息環(huán)境相關(guān)，因?yàn)樗鼈兌嘣诔睗窀瘮〉牟輩渤鰶]。所以觀賞螢火蟲最好在下午下雨之后，潮濕的環(huán)境可以讓你在夜晚看到更多螢火蟲閃爍的身影。

圖二 圖源：FLICKR

一、螢火蟲是怎么發(fā)光的？

螢火蟲屬于鞘翅目螢科（Coleoptera：Lampyridae）昆蟲，全世界記錄在冊(cè)的有2000多種，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)。

其最大的特點(diǎn)莫過于它們的發(fā)光能力，而且不光是成蟲，許多螢科昆蟲在卵、幼蟲和蛹的階段都是發(fā)光的，只有少數(shù)種類的螢火蟲成蟲不會(huì)發(fā)光，比如一些晝行性的窗螢、鋸角螢等。

圖三 圖源：Cathy Keifer/Shutterstock.com

在彩燈還未出現(xiàn)的時(shí)候，古人便會(huì)收集螢火蟲裝在斛中，待到晚上再放出來，霎時(shí)間螢火蟲猛然“炸開”，在夜空下螢火星星點(diǎn)點(diǎn)，絢爛多姿，仿佛夜空中平添了萬家燈火。

這種稀有的生物自發(fā)光能力來源于它們腹部特化的發(fā)光器，這也是螢火蟲分類的重要特征之一，通常雄螢在第6及第7腹節(jié)處生長(zhǎng)有兩節(jié)乳白色發(fā)光器，而雌螢一般只有一節(jié)乳白色發(fā)光器，位于第6腹節(jié)。

圖四 雷氏螢雄蟲（背） 圖源 ：《故鄉(xiāng)的微光》書中附圖

發(fā)光器從外表看只是一層銀灰色的透明薄膜，實(shí)際上可分為發(fā)光層、透明層和反射層。薄膜內(nèi)有數(shù)以千計(jì)的發(fā)光細(xì)胞，周圍密布著很多微小氣管和纖細(xì)的神經(jīng)分支。

發(fā)光細(xì)胞內(nèi)包含熒光素和熒光素酶，當(dāng)螢火蟲活動(dòng)時(shí)，氧氣會(huì)通過氣管進(jìn)入細(xì)胞，在螢光素酶的作用下，熒光素就會(huì)活化，與氧氣化合后便可以看到螢火蟲腹下發(fā)出亮瑩瑩的光芒。同時(shí)通過呼吸節(jié)律控制氧氣的進(jìn)入量，就能形成忽明忽暗的閃光。

圖五 圖源：sciencealert

二、落入光的陷阱

現(xiàn)有研究表明：

“

螢火蟲的發(fā)光兼具性信息交流、誘捕、警戒和照明等作用。其中最主要的作用還是為了吸引異性，借此完成求偶交配及繁殖的使命。

”

同種之間的螢火蟲會(huì)通過閃光來進(jìn)行交流，在日落后，雄螢開始低飛同時(shí)發(fā)出閃光，通常雌螢會(huì)觀察雄螢的表現(xiàn)，如果覺得不錯(cuò)的話會(huì)在雄螢發(fā)出閃光后等待一會(huì)兒后做出回閃，時(shí)長(zhǎng)在0.2s到1.5s不等。例如Photinus屬下的collustrans雌螢會(huì)在雄螢發(fā)光0.5s后作出回應(yīng)，而同屬下的Tanytoxus雌螢則要等待1.5s后才會(huì)回復(fù)閃光信號(hào)。

圖六 圖源：the belladonna comeedy

因此雄螢會(huì)根據(jù)雌螢回應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短來選擇同類進(jìn)行配對(duì)。

這一切看上去浪漫而美好，有些螢火蟲背地里卻動(dòng)起了歪心思。

我們知道螢火蟲發(fā)光的主要作用是用于求偶，但也有少數(shù)螢火蟲成蟲會(huì)把閃光信號(hào)作為誘捕手段，并且對(duì)象還是異種的螢火蟲。

圖七 “你好，帥哥” 圖源：knoelle44/flickr

原產(chǎn)于北美的Photuris雌性螢火蟲會(huì)模仿當(dāng)?shù)豍hotinus屬螢火蟲的閃光模式，通過這種欺騙，模仿者回應(yīng)了Photinus雄螢的求偶信號(hào)，當(dāng)雄螢以為自己找到了另一半時(shí)，對(duì)方卻突然撲上來抓住它并吃掉。

不過，這并非為了填飽肚子而上演的“同室操戈”，而是雌螢為自身以及后代架起的防御手段。

Photinus屬的雄性螢火蟲在受到攻擊時(shí)，它們的外皮會(huì)破裂并釋放出有毒的苦味液體，這種毒素（lucibufagins）與蟾蜍在其皮膚上滲出的毒素非常相似，因此鳥類或其他動(dòng)物吃下螢火蟲后，會(huì)迅速將其吐出來，達(dá)到擊退捕食者的效果。

圖八 Photinus屬雄螢受到攻擊時(shí)分泌出有毒的體液 圖源：Thomas Eisner, 1997

而Photuris雌螢吃掉Photinus雄螢后，可以吸收這種毒素，讓自身也獲得這種化學(xué)防御手段，同時(shí)還能將這種毒性防御傳遞給它們的后代。

三、沒有像家一樣的地方

作為環(huán)境指示物種，螢火蟲對(duì)棲息地的要求很高，通常會(huì)選擇在林地、草地或沼澤等地方安家，并在棲息地度過一年乃至更長(zhǎng)的時(shí)間，由于螢火蟲一生中大部分時(shí)間都是幼蟲姿態(tài)，它們會(huì)以土壤中或落葉中的蚯蚓和其他動(dòng)物為食。

圖九 圖源：Fer Gregory/Shutterstock.com

如果棲息地在幼蟲階段被破壞，那么對(duì)于種群將是毀滅性的打擊。

近年來，我們?cè)谝巴饪梢姷降奈灮鹣x越來越少，主要原因還是螢火蟲常住的棲息地遭受破壞，其他危害還包括夜晚的人造光污染，會(huì)極大地干擾它們的正常生活，以及防蟲的殺蟲劑使用也在一定程度上殺死了這些益蟲。

此外，還有景區(qū)捕捉野外螢火蟲用于放飛，借此重溫古人之意境，但螢火蟲成蟲的壽命本就很短，如果被抓起來，基本上很難完成繁殖的任務(wù)。

圖十 圖源Tsuneaki Hiramatsu

而且觀賞螢火蟲，本就源于不經(jīng)意間在眼前的閃爍，那種驚喜的瞬間才值得回味。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王郡明,梁醒財(cái),羅佑珍.螢火蟲生物學(xué)特性及其應(yīng)用研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 21(5):5.DOI:10.3969/j.issn.1004-390X.2006.05.006.

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[4]邵紅能.探尋"微光"的奧秘——螢火蟲大師付新華——記中國(guó)第一個(gè)獲得螢火蟲博士學(xué)位的學(xué)者付新華[J].大學(xué)科普, 2020, 14(3):4.

[5]Firefly “femmes fatales” acquire defensive steroids (lucibufagins) from their firefly prey

https://doi.org/10.1073/pnas.94.18.9723

[6]Lucibufagins: Defensive steroids from the fireflies Photinus ignitus and P. marginellus (Coleoptera: Lampyridae)

https://doi.org/10.1073/pnas.75.2.905

作者：魚魚

中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)優(yōu)秀科普作品銀獎(jiǎng)獲得者

清蒸魚頭、麻辣魚頭等各種魚頭愛好者