萤火虫进入最佳观赏期！原来它发光不仅是为了求偶……

炎炎夏日，又到一年萤火飞舞时，在山涧林地、灌木草丛之中，常见有成群的萤火虫出没。

图一 长曝光下的萤火虫飞舞 图源：Karine Aigner

中国古代对“萤火”早有记载，如《礼记·月令》中：“季夏之月，......腐草为萤。”《逸周书》：“大暑之日，腐草化为萤.....腐草不化为萤，谷实鲜落。”

古人认为萤火虫是从腐草中诞生，故而产生了“腐草化萤”的说法，实际上，这与萤火虫的栖息环境相关，因为它们多在潮湿腐败的草丛出没。所以观赏萤火虫最好在下午下雨之后，潮湿的环境可以让你在夜晚看到更多萤火虫闪烁的身影。

图二 图源：FLICKR

一、萤火虫是怎么发光的？

萤火虫属于鞘翅目萤科（Coleoptera：Lampyridae）昆虫，全世界记录在册的有2000多种，广泛分布于热带和亚热带地区。

其最大的特点莫过于它们的发光能力，而且不光是成虫，许多萤科昆虫在卵、幼虫和蛹的阶段都是发光的，只有少数种类的萤火虫成虫不会发光，比如一些昼行性的窗萤、锯角萤等。

图三 图源：Cathy Keifer/Shutterstock.com

在彩灯还未出现的时候，古人便会收集萤火虫装在斛中，待到晚上再放出来，霎时间萤火虫猛然“炸开”，在夜空下萤火星星点点，绚烂多姿，仿佛夜空中平添了万家灯火。

这种稀有的生物自发光能力来源于它们腹部特化的发光器，这也是萤火虫分类的重要特征之一，通常雄萤在第6及第7腹节处生长有两节乳白色发光器，而雌萤一般只有一节乳白色发光器，位于第6腹节。

图四 雷氏萤雄虫（背） 图源 ：《故乡的微光》书中附图

发光器从外表看只是一层银灰色的透明薄膜，实际上可分为发光层、透明层和反射层。薄膜内有数以千计的发光细胞，周围密布着很多微小气管和纤细的神经分支。

发光细胞内包含荧光素和荧光素酶，当萤火虫活动时，氧气会通过气管进入细胞，在萤光素酶的作用下，荧光素就会活化，与氧气化合后便可以看到萤火虫腹下发出亮莹莹的光芒。同时通过呼吸节律控制氧气的进入量，就能形成忽明忽暗的闪光。

图五 图源：sciencealert

二、落入光的陷阱

现有研究表明：

“

萤火虫的发光兼具性信息交流、诱捕、警戒和照明等作用。其中最主要的作用还是为了吸引异性，借此完成求偶交配及繁殖的使命。

”

同种之间的萤火虫会通过闪光来进行交流，在日落后，雄萤开始低飞同时发出闪光，通常雌萤会观察雄萤的表现，如果觉得不错的话会在雄萤发出闪光后等待一会儿后做出回闪，时长在0.2s到1.5s不等。例如Photinus属下的collustrans雌萤会在雄萤发光0.5s后作出回应，而同属下的Tanytoxus雌萤则要等待1.5s后才会回复闪光信号。

图六 图源：the belladonna comeedy

因此雄萤会根据雌萤回应时间长短来选择同类进行配对。

这一切看上去浪漫而美好，有些萤火虫背地里却动起了歪心思。

我们知道萤火虫发光的主要作用是用于求偶，但也有少数萤火虫成虫会把闪光信号作为诱捕手段，并且对象还是异种的萤火虫。

图七 “你好，帅哥” 图源：knoelle44/flickr

原产于北美的Photuris雌性萤火虫会模仿当地Photinus属萤火虫的闪光模式，通过这种欺骗，模仿者回应了Photinus雄萤的求偶信号，当雄萤以为自己找到了另一半时，对方却突然扑上来抓住它并吃掉。

不过，这并非为了填饱肚子而上演的“同室操戈”，而是雌萤为自身以及后代架起的防御手段。

Photinus属的雄性萤火虫在受到攻击时，它们的外皮会破裂并释放出有毒的苦味液体，这种毒素（lucibufagins）与蟾蜍在其皮肤上渗出的毒素非常相似，因此鸟类或其他动物吃下萤火虫后，会迅速将其吐出来，达到击退捕食者的效果。

图八 Photinus属雄萤受到攻击时分泌出有毒的体液 图源：Thomas Eisner, 1997

而Photuris雌萤吃掉Photinus雄萤后，可以吸收这种毒素，让自身也获得这种化学防御手段，同时还能将这种毒性防御传递给它们的后代。

三、没有像家一样的地方

作为环境指示物种，萤火虫对栖息地的要求很高，通常会选择在林地、草地或沼泽等地方安家，并在栖息地度过一年乃至更长的时间，由于萤火虫一生中大部分时间都是幼虫姿态，它们会以土壤中或落叶中的蚯蚓和其他动物为食。

图九 图源：Fer Gregory/Shutterstock.com

如果栖息地在幼虫阶段被破坏，那么对于种群将是毁灭性的打击。

近年来，我们在野外可见到的萤火虫越来越少，主要原因还是萤火虫常住的栖息地遭受破坏，其他危害还包括夜晚的人造光污染，会极大地干扰它们的正常生活，以及防虫的杀虫剂使用也在一定程度上杀死了这些益虫。

此外，还有景区捕捉野外萤火虫用于放飞，借此重温古人之意境，但萤火虫成虫的寿命本就很短，如果被抓起来，基本上很难完成繁殖的任务。

图十 图源Tsuneaki Hiramatsu

而且观赏萤火虫，本就源于不经意间在眼前的闪烁，那种惊喜的瞬间才值得回味。

参考文献：

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[2]王郡明,梁醒财,罗佑珍.萤火虫生物学特性及其应用研究[J].云南农业大学学报, 2006, 21(5):5.DOI:10.3969/j.issn.1004-390X.2006.05.006.

[3]刘铭,翟荣惠.我国古代的萤火虫民俗文化[J].山东农业大学学报：社会科学版, 2017, 19(2):5.DOI:10.3969/j.issn.1008-8091.2017.02.002.

[4]邵红能.探寻"微光"的奥秘——萤火虫大师付新华——记中国第一个获得萤火虫博士学位的学者付新华[J].大学科普, 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：鱼鱼

中国科普作家协会优秀科普作品银奖获得者

清蒸鱼头、麻辣鱼头等各种鱼头爱好者