（圖源：sciencenews.org）
程江華編譯
「徂暑初殘夜，飛螢遍曲塘」
「霧柳暗時雲度月，露荷翻處水流螢」
……
古代有不少描寫螢火蟲的優美詩句，夏季的夜晚，我們總能看到在空中翩翩起舞的小小螢光。螢火蟲在它們一生經歷的卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段都能發光，你知道螢火蟲是怎麼發光的嗎？
（來源：eurekalert.org）
螢火蟲發光的秘密
螢火蟲發光的秘密在於它的腹部有一個叫做「燈籠」的發光器官，這個器官看起來像一系列的管子，逐漸延伸出更小的管子，就像一棵樹的樹枝長出小樹枝一樣。這些管子的作用是為發光器官的細胞提供氧氣，而細胞中含有的螢光素酶能夠讓不同種類的螢火蟲發出各種顏色的螢光。
螢火蟲「燈籠」的層析重建圖（圖源：eurekalert.org）
螢火蟲通過結合一種叫做螢光素（luciferin）的化學物質、螢光素酶、氧氣以及細胞工作的燃料ATP，就能在腹部的發光器官中發生化學反應。這種化學反應以光的形式釋放能量，從而照亮螢火蟲的身體。
螢火蟲發光的目的，除了要照明之外，還有求偶、警戒、誘捕等用途。發光也是它們的一種溝通工具，不同種類螢火蟲的發光方式、發光頻率及顏色也有所不同，藉此來傳達不同的訊息。
（圖源：eurekalert.org）
螢火蟲的仿生學
螢火蟲曾為科學家製造發光二極體（LED）提供了靈感。2019年2月19日，賓夕法尼亞州立大學博士陳長江在《Optik》雜誌上發表的文章稱：「仿螢火蟲結構製造的新型LED可以將發光效率提高到90%。」
現有的許多LED燈在其表面蝕刻有金字塔狀的微結構陣列，這有助於將產生的光從其表面發射出來，而不是被反射回去。而螢火蟲腹部的「燈籠」也有這樣的結構，可以起到同樣的作用。
LED——對稱表面（圖源：eurekalert.org）
陳長江博士發現，與LED燈的微結構不同，昆蟲身上的微結構是不對稱的。這種結構能使光與表面進行充分的相互作用，從而減少光損失。當一些光被「金字塔」的兩個不同角度的斜坡反射回來時，反射的隨機化效應更大，使光更容易逃逸。
螢火蟲——不對稱表面（圖源：eurekalert.org）
於是，陳長江博士和他的同事們利用納米級3D列印技術，在傳統LED的表面創建了一組微觀傾斜的「金字塔」。經過測試，這些新型LED具有高達90%的光提取效率。
螢火蟲面臨的威脅
螢火蟲為人類的生產生活做出了巨大的貢獻，然而它們現在卻面臨著威脅。2020年2月3日，塔夫茨大學生物學教授薩拉·劉易斯（Sara M Lewis）發表於《生物科學》月刊的文章稱，全球已知的2000多種螢火蟲中，許多種類正面臨滅絕。這到底是什麼原因造成的呢？
棲息地喪失：薩拉·劉易斯指出，許多野生動物物種正在減少，因為它們的棲息地正在縮小。棲息地喪失被認為是螢火蟲最大的威脅並不令人感到意外，有些螢火蟲需要特殊的條件來完成它們的生命周期（比如馬來西亞螢火蟲就需要紅樹林來栖息），在棲息地消失時就會受到極其嚴重的打擊。
（圖源：sciencenews.org）
光汙染：在過去的100年裡，科技和電力的迅速發展使得夜間人造光的數量以指數級的速度增長。所有這些新的人造光都在破壞自然的生物節律，並對螢火蟲的交配儀式造成了嚴重破壞。雄性螢火蟲依靠其生物發光來吸引雌性螢火蟲，而雌性螢火蟲以閃爍的方式回應，夜晚人造光太強會干擾螢火蟲的求偶儀式，進而影響螢火蟲種群的繁殖。
殺蟲劑的廣泛使用：殺蟲劑會直接傷害螢火蟲，也會破壞螢火蟲的棲息環境，更會影響它們的食物鏈。因此，人類使用殺蟲劑也極大地威脅著螢火蟲種群。
（圖源：scienceabc.com）
螢火蟲是仲夏夜裡飛舞的小精靈，也承載著很多人童年的記憶。重視螢火蟲，保護螢火蟲已經刻不容緩。不要讓螢火蟲只能出現在繪本裡，讓我們一起保護環境，留住這些美好的生靈，留住螢光點點的自然美景！
END
參考文獻：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-12/epfd-utl121614.php
https://www.scienceabc.com/nature/illuminating-life-of-a-firefly-how-why-does-a-firefly-glow.html
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0030402619300452?via%3Dihub
https://academic.oup.com/bioscience/article/70/2/157/5715071
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