「銀燭秋光冷畫屏,輕羅小扇撲流螢。」——杜牧《秋夕》
當夜幕降臨,點點螢光點綴著夏夜的星空,由於殺蟲劑的大量使用、光汙染、人工捕捉等原因,螢火蟲的生存處境愈加艱難,只能成為很多人永恆的兒時記憶。
從潮溼的草叢到陰暗的牆角,從尋找配偶到獲得食物,螢火蟲用它無與倫比的光芒表達愛意,吸引目光。
螢火蟲,螢科昆蟲的通稱,全世界約2000種,其中50多種在中國有分布。每年五月底到六月初,它們都會出現在後院、田野和森林中,因為它們喜歡生長在潮溼的草地中。
儘管螢火蟲以其生物發光而聞名,但也並不是所有的螢火蟲都有發光的能力。
螢火蟲如何又為何發光?
螢火蟲產生一種「冷光」,這些生物產生的幾乎95%以上的能量都用來產生光能,幾乎不產生熱量。螢火蟲的發光細胞中有兩種化學物質,螢光素和螢光素酶,在氧氣、三磷酸腺苷和其他化合物的存在下激發反應。
螢光素能在螢光素酶的催化下消耗ATP ,並與氧氣發生反應,反應中產生激發態的氧化螢光素,當氧化螢光素從激發態回到基態時釋放出光子。
根據物種的不同,一隻雄性或雌性螢火蟲可以出於多種目的發光。首先,在交配季節螢光會派上用場。通常情況下,雄性會飛來飛去,向雌性發送光信號,尋找合適的伴侶,這種示愛通常會持續一個小時甚至幾個小時。
每個物種都有自己獨特的閃光模式。一旦雌性發現一個符合她標準的雄性,比如說,相中了他的螢光的頻率和螢光的強度,她就會發出自己的光,相當於交換微信,接下來就是談情說愛、繁殖後代了。
每至夏季,在美國田納西州大煙山國家公園的埃爾克蒙特露營地,數百甚至數千隻螢火蟲開啟「閃光同步模式」,該模式下,螢火蟲們可在8到10秒的時間裡,同時發出5到8次閃光。這種模式可以持續幾個小時,通常在午夜時分結束。
另一方面,這種形式的吸引並不總是浪漫的。有時,某些種類的雌性螢火蟲會發出螢光以引起雄性螢火蟲的注意,當雄性被鬼迷心竅之後,也就中了圈套。
螢火蟲是食肉動物,陸棲螢火蟲會以蝸牛、昆蟲等為食,偶爾吃吃同類,中計的雄性螢火蟲十有八九會進入雌性的口腹。
同時,如果螢火蟲察覺到危險,它們也會發出螢光來警告捕食者並保衛它們的空間。如果捕食者沒有得到警示,把螢火蟲吃進口中,卻得不到應有的口體之奉,因為螢火蟲壓根不是美味的獵物,它們的血液中有一種防禦性類固醇,有著「不愉快的味道」。
螢火蟲都發出同樣的光嗎?
大多數螢火蟲會發出黃綠色的光,儘管有些螢火蟲會發出橙色或黃色的光,這取決於螢光素酶。
螢火蟲會發出不同的顏色來適應周圍的環境。如果在一個特殊的環境中,比如說黃昏的樹林裡,周圍有很多光線,它們被樹葉反射,形成綠色的背景光,為了吸引異性注意,就要產生與周圍光線形成對比的黃色信號,這樣螢光信號就會被雌性接收到,增加得到交配的機會。