發(fā)光的生物總是能帶給我們帶來(lái)一些不一樣的情節(jié)，在陸地上，最著名的發(fā)光生物可能就是螢火蟲了。

螢火蟲在我們這邊被叫做“火金姑”（閩南話直接翻譯成普通話），好像許多地方它們的名字中都是有“火”字，不知道你們那邊叫什么。

我小時(shí)候抓過這些蟲子，其實(shí)它們真的很臭，但是由于它們可以發(fā)光，所以有點(diǎn)味道并不影響它們的受歡迎程度。

螢火蟲的種類特別多，目前已知的至少有2000種，分布也特別廣泛，從熱帶到溫帶，它們適應(yīng)了大部分昆蟲能夠適應(yīng)的環(huán)境。

可能也正因?yàn)樗鼈兎植既绱藦V泛，以及如此特殊，所以有很多科學(xué)團(tuán)隊(duì)研究過螢火蟲，這加深了我們對(duì)它們的了解。

圖注：螢火蟲幼蟲也能發(fā)光

首先，它們?yōu)槭裁磿?huì)要光？

螢火蟲成蟲的光來(lái)自腹部的最下部分，事實(shí)上，螢火蟲生命周期的每個(gè)階段都會(huì)發(fā)光，從它的卵到幼蟲，再到蛹和成蟲都可以發(fā)光，只是每個(gè)階段發(fā)光的意義不一樣。

在成蟲的時(shí)候，它們發(fā)光的目的是為了交配，通過閃爍光源來(lái)告訴附近的異性，其實(shí)它們的光源有點(diǎn)像“摩斯密碼”，2000多種螢火蟲閃爍的頻率各不相同。

只要你在某地區(qū)發(fā)現(xiàn)了螢火蟲，那么該地區(qū)就基本不會(huì)只有一種螢火蟲，大多時(shí)候都是幾十種螢火蟲共同出現(xiàn)，它們的“摩斯密碼”就是用來(lái)區(qū)分這些不同物種的。

不過至少有一種除外，這種被稱作“Photuris”的雌性螢火蟲可以破解了其他螢火蟲的“摩斯密碼”，然后模仿這些閃爍頻率來(lái)吸引其它雄性螢火蟲。

當(dāng)那些雄性螢火蟲靠近時(shí)，Photuris就會(huì)把它抓住并吃掉，所以這種螢火蟲發(fā)光的目的，有點(diǎn)像深海琵琶魚一樣，是為了吸引獵物的。

圖注：琵琶魚的光是捕獵工具

別看螢火蟲人畜無(wú)害的樣子，其實(shí)它們是高度肉食動(dòng)物，只是它們的幼蟲顯得相對(duì)無(wú)助，它們生活在地下，需要躲避許多捕食者。

所以現(xiàn)在普遍認(rèn)為，螢火蟲發(fā)光最初進(jìn)化的目的是為了警告捕食者，就像自然界那些有毒的生物都往往有很鮮艷的顏色，生怕別人看不到一樣。

其實(shí)，所有發(fā)光生物發(fā)光的目的都可以總結(jié)成這幾點(diǎn)（交配，迷惑對(duì)手，吸引獵物），只是螢火蟲的光把所有的功能都運(yùn)用上了。

圖注：這種小甲殼動(dòng)物可以噴射熒光逃跑

這些只是說(shuō)明了為什么螢火蟲會(huì)發(fā)光，但是它們是如何發(fā)光的呢？

螢火蟲的這種光被稱為“生物發(fā)光”，是目前地球上已知的、最高效的光源，也是我們?nèi)祟惞こ處焿?mèng)寐以求的技術(shù)。

生物發(fā)光是“冷的”，這意味著它發(fā)光的同時(shí)不會(huì)散發(fā)熱量。相比之下，傳統(tǒng)燈泡產(chǎn)生的熱量是光的 9 倍，這意味著我們大部分能量都被浪費(fèi)掉了，而且熱量可能會(huì)損耗燈泡。

螢火蟲的光是由它體內(nèi)四種化學(xué)物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)引起的，分別是螢光素、螢光素酶、鎂和 ATP。

具體來(lái)說(shuō)，在螢火蟲的發(fā)光細(xì)胞中有一種叫做過氧化物酶體的細(xì)胞器，鎂和ATP在這里與熒光素酶和熒光素蛋白結(jié)合。

熒光素是一種原子能量過剩的化合物，當(dāng)氧氣加入熒光素的混合物時(shí)，其結(jié)果就是它被氧化變成一種活躍的分子，并以光的形式釋放出來(lái)，然后通過蟲子的下腹部的透明部分展示出來(lái)。

不過到目前為止，關(guān)于螢火蟲是如何開啟和關(guān)閉“燈光”的還有一些爭(zhēng)議。

主流的一種解釋認(rèn)為，開啟“燈光”靠的是氧氣，當(dāng)螢火蟲決定“開燈”時(shí)，它發(fā)出的信號(hào)會(huì)觸發(fā)氣管周圍的細(xì)胞產(chǎn)生大量的一氧化氮。

當(dāng)光細(xì)胞內(nèi)的線粒體被一氧化氮浸透時(shí)，細(xì)胞內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生額外的氧氣，從而啟動(dòng)產(chǎn)生光的連鎖反應(yīng)。

而關(guān)閉則是用光。

螢火蟲的光譜在561-570nm 范圍內(nèi)，所以它展現(xiàn)為綠黃光，當(dāng)螢火蟲要“關(guān)燈”時(shí)，它們會(huì)釋放白光，研究人員發(fā)現(xiàn)白光可以逆轉(zhuǎn)一氧化氮對(duì)線粒體中一種關(guān)鍵呼吸酶的影響，從而起到“關(guān)燈”的效果。

圖注：夢(mèng)幻般的螢火蟲洞

為何螢火蟲現(xiàn)在快速消失？

螢火蟲光線永遠(yuǎn)是我們茶余飯后的話題，但如果你的童年和我一樣抓過螢火蟲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們現(xiàn)在是非常罕見的昆蟲，甚至是幾乎看不到。

事實(shí)上，在世界范圍內(nèi)，這種發(fā)光的浪漫昆蟲都在急劇消失。

螢火蟲的生存方式和蟬有點(diǎn)像，它們一生的大部分時(shí)間（幼蟲）都待在地下，幼蟲主要食物是吃蝸牛、蠕蟲和蛞蝓等軟體動(dòng)物，往往會(huì)一直生活幾個(gè)月，有些會(huì)達(dá)到1年之久。

當(dāng)它們蛹化成成蟲時(shí)，就是我們平時(shí)看到的那些，它們將只有幾天的時(shí)間，它們會(huì)在這幾天之內(nèi)完成交配和產(chǎn)卵，產(chǎn)卵結(jié)束也就等于生命結(jié)束。

然而，就像我們前面所說(shuō)的，它們是靠光來(lái)吸引異性的，這顯得和人類社區(qū)有點(diǎn)格格不入。

由于它們通過閃爍光線來(lái)制造“摩斯密碼”，當(dāng)身處人類社區(qū)的時(shí)候，我們的光線會(huì)影響它們尋找配偶，而螢火蟲的交配時(shí)間特別短暫，所以光污染是螢火蟲種群的一大“殺手”。

另外就是殺蟲劑的使用，殺死蚊子的殺蟲劑大多時(shí)候也會(huì)對(duì)其他昆蟲起作用，其中就包括螢火蟲；另外就是除草劑“誤殺”了許多地下的軟體動(dòng)物，從而影響了螢火蟲的種群。

圖注：城市的螢火蟲展一次會(huì)殺死數(shù)十萬(wàn)螢火蟲

最后

其實(shí)螢火蟲并不是脆弱的物種，它們的繁殖能力很強(qiáng)，一次可以產(chǎn)500枚發(fā)光的卵，但是2007年的時(shí)候，一場(chǎng)關(guān)于螢火蟲的學(xué)術(shù)會(huì)議召開，專家們一致認(rèn)為中國(guó)的螢火蟲正在滅絕的邊緣[1]。

好吧，確實(shí)如此，雖然螢火蟲不是什么保護(hù)動(dòng)物，但是它們確實(shí)快在中國(guó)消失了。

如果螢火蟲消失的話，我感覺這個(gè)世界真的會(huì)減少一大奇觀，特別對(duì)于小孩子而言，這是一個(gè)巨大的損失，這種發(fā)光生物太能勾起小朋友的好奇心了。

從現(xiàn)在開始，保護(hù)這種黑夜中的精靈，讓它們的光亮下去吧！

參考資料

[1]胡寧 任明超.讓螢火蟲的光亮下去[J].中青在線.2017.05.17