會發光的螢火蟲 最怕城市裡的光

2020-11-23 浙江在線

  浙江在線6月7日訊(浙江在線記者 章咪佳 陳偉斌)如果不是會發光,其貌不揚的螢火蟲大概不會引起人類的注意。

  當然沒有如果。人類需要光、熱愛光,地上的螢火蟲,大海裡的水母……這些天生會發光的生物,叫人驚喜。

  人們俗稱的螢火蟲,是一個龐大的家族。據了解,全世界約有2000種,分布於熱帶、亞熱帶和溫帶地區,可分為水生類和陸生類兩種。我國境內活動的有約200-300種,但由於環境的破壞導致很多種群數量越來越少,而且在大肆的人為捕捉下,有些種群很可能在發現前就滅絕了。

  天生帶有螢光細胞

  我省常見的螢火蟲,是黑胸螢。

  螢火蟲的尾巴能夠發光,這是為什麼?

  杭州師範大學生命與環境科學學院王世貴教授,是我省屈指可數的對本地螢火蟲有研究的科研人員之一,他向記者解釋說,因為螢火蟲生來帶有發光細胞。

  這種發光細胞中有兩類化學物質:螢光素、螢光素酶。兩者能夠相互作用,形成螢火蟲自身的發光器。

  發光器上有微氣管與氣孔相通——當螢火蟲控制氣孔打開時,發光細胞中的化學反應物能夠與進入的氧氣發生氧化反應,釋放出光子。當氣孔閉合,它便不發光了。所以螢火蟲亮起來是一閃一閃的。一隻雌性多光點螢,身體上最多遍布著超過30個發光器。一隻小螢火蟲發光,亮度接近一個小夜燈的水平。其氧化反應中釋放的能量,幾乎全部以光的形式釋放,只有極少部分以熱的形式釋放,反應效率高達95%,螢火蟲也因此不會灼傷自己。人類到目前為止,還沒辦法製造出如此高效的冷光源。

  實際上,對於這個基礎課題其實有著很大的科研潛力。據了解,美國已將其開發應用到醫學、礦業、航海等多領域,並涉及外太空探索、癌症治療等尖端方向。祖籍浙江臨安的華人錢永健,曾在2008年,與美國生物學家馬丁·沙爾菲和日本有機化學家兼海洋生物學家下村修2名科學家以綠色螢光蛋白的研究獲得該年度諾貝爾化學獎。

  螢火蟲成蟲的一生不過7天左右

  這種對人來說如童話世界一般的夢幻效果,關係到螢火蟲的繁衍。在繁殖期,雌性螢火蟲靠發光吸引雄性。

  絕大部分種類的螢火蟲,其成蟲的一生,不過7天左右。星期一、星期二,硬化翅膀和外骨骼;雌性還需要周三、周四來長個卵巢讓卵巢成熟 。剩下的時間算上雙休,螢火蟲統統要用來找對象、生孩子。

  男性螢火蟲找完對象,就結束生命;女性則在產完卵以後完成一生的使命。

  發光要消耗物質和能量,為了「節能」,螢火蟲白天一般不發光。它們一般在日落後半小時左右,才開始發光。

  一隻雌蟲打破黑夜的天際,發出固定頻率的螢光。

  遠處那男士能夠發出跟它同頻的螢光,發光亮度也好,就能夠贏得女性的青睞。螢火蟲女士們會認為:發光越亮、頻率越快,說明男螢火蟲身體更強壯,與之結合,後代的質量也越高。如果發現這樣的男士,兩蟲會一閃一閃愉悅地談起戀愛、結婚生子。

  這段愛情如煙花般絢爛又短暫。可能也正因為如此,這樣的愛會寬容地接受多情:

  如果這個過程中,有第三者——一般都是雄性介入,有的雌性螢火蟲是不在乎「婚內出軌」的。

  而在一男一女的儀式結束後,也有「丈夫」可能會繼續競爭其他雌蟲,直到力竭而亡。

  但是王教授說,不同品種種類的螢火蟲是不會處對象的。

  「不同品種種類的螢火蟲發光頻率各不相同,為的就是只吸引自己種群的異性。」王教授說,確實也有些雌性螢火蟲會發出別種類螢火蟲的光節奏,「但它們是為了吸引來別的種類,然後吃掉它們。」

  害怕人類的城市之光

  螢火蟲生來就沒有想過對抗這個世界,防備人類。它們在夜間出沒,沒有什麼天敵。在做螢火蟲選題的時候,我的同事講了一個「悲傷」的故事:

  「我的朋友,把姑娘兒約到外灘。他自己帶著親友團和一瓶螢火蟲,從杭州趕過去,準備現場放飛螢火蟲求婚,浪不浪漫?」

  但是等到要螢火蟲出場的時候,發現螢火蟲不見了!」

  啊?!「因為外灘太亮了啊!螢火蟲被『吃掉』了啊!」

  還好新娘子大度,在一片恍然大悟的爆笑中,答應嫁給這個倒黴小夥。

  但是這件事情,在生物學意義上也應該給人類很多啟示。

  「城市的光汙染,正在嚴重威脅螢火蟲的生存。」王世貴教授說。

  正如求婚現場大家看到的情形,人工燈光的亮度,已經完全覆蓋螢火蟲本身的發光亮度。這會導致雄性螢火蟲無法循光而至,從而無法進行正常的交配。

  除了這樣的人造強光,遊客捕捉、閃光燈拍照,都會打斷這個物種的正常繁衍。

  其實,這幾年,湖北鹹寧大耒山螢火蟲保育區就是一個成功案例,不僅開發了以此為特色的旅遊業,也帶動了周邊產業的發展,讓當地民眾脫貧致富。

  而在保護螢火蟲這方面,我國臺灣也有一些好的借鑑,臺灣大學昆蟲系有專門的研究螢火蟲的方向,並有碩博人才,不斷探索與發現臺灣地區的螢火蟲新種類。研究團隊會對水生螢火蟲進行人工培育、修復棲息地並野放。

  無法承受背井離鄉的漫漫長路

  螢火蟲也經不起長途跋涉。

  螢火蟲對生存環境有著較為苛刻的要求,一旦離開原產地,便難以存活。

  華中農業大學植物科技學院付新華團隊的調查報告顯示,背井離鄉的螢火蟲,在運輸環節中一般死亡率在20%-40%。

  有專家指出,不同種類的螢火蟲有不同的發光模式,光的顏色、持續時間、間隔、閃爍次數、飛行高度等方面各不相同。同一屬的螢火蟲的形態往往長得很相似,區分它們的重要特徵就是其發光模式。獨特的發光密碼使同種雌雄能相互識別,避免出現有害的雜交,進化生物學將這種現象稱為「生殖隔離」機制。

  因而這也會引發一個更為嚴重的現實:螢火蟲離開原生地後死亡率接近100%。

  比螢火蟲大得多的家畜,經過長途運輸後,也會發生應激反應。昆蟲這麼小,經歷人為運輸,神經活動更容易受到幹擾。

  經歷長時間的封閉、顛簸,再見天日的螢火蟲們,可能還來不及調整到正常狀態去求偶,就已經失去生命;如果是已經受孕的雌性螢火蟲,經過漫漫路途,它們的產卵量和產卵質量,都會下降。

  螢火蟲處於生物鏈「金字塔」底層,幼蟲時期,它們捕食蝸牛、鼻涕蟲、蘿蔔螺等小生物,可以抑制它們危害植物,所以螢火蟲是益蟲。如果螢火蟲的種群減少和滅絕,會產生連鎖反應,使「金字塔」鬆動,甚至對頂層生物造成影響。

  也許,我們該善待這小小的螢火蟲,保護它們的棲息地,期待有一天流螢漫天的時候,靜靜地欣賞那曼妙的童話世界!

  一個更為嚴重的現實是:螢火蟲離開原生地後死亡率接近100%。

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