?

螢火蟲的美與“悲”

2023-09-02 02:49金鈴兒
奧秘(創新大賽) 2023年6期
關鍵詞:腺苷螢火蟲蝸牛

●金鈴兒 編

每年7 月的第一個周末是世界螢火蟲日(南半球冬季除外)。今天讓我們一起走近這些夜空中的精靈吧!

螢火蟲是一種什么蟲子

螢火蟲是鞘翅目螢科動物的總稱,又名打火蟲、亮亮蟲、火炎蟲、夜火蟲等,因其尾部能發出熒光而得名。全世界有2000多種螢火蟲,分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區,在我國就已經記載了76種。在華南和西南地區,幾乎全年都能見到螢火蟲——每天日落后的0.5~3小時,是螢火蟲出沒的高峰期。但在東部(華東)地區,螢火蟲有著明顯的季節性(七、八月),在大暑(7月底)節氣前后大量活躍。

螢火蟲一生將經歷卵—幼蟲一蛹—成蟲4個階段。大家夜游去觀賞的就是成蟲階段!成蟲野外壽命一般為3~7天,但也有長達20~30天。

螢火蟲喜歡在濕地附近活動,只有水質良好、植被茂盛、光污染少及空氣清新的自然環境才能繁育,是環境優良的指標性生物。換言之,螢火蟲對環境要求很高,被稱為生態綠色的“指標”——水生螢火蟲對水質要求高,陸生螢火蟲對棲息地環境質量要求高——螢火蟲存在,足以證明環境質量高。

螢火蟲個頭雖小,但對生態平衡起著重要作用。它們在繁衍生息時與各類生物是共生共存的關系,每個物種都有它在生物鏈中不可取代的、獨有的地位。

螢火蟲吃什么

螢火蟲是肉食性昆蟲,幼蟲主要吃螺類、蝸牛、蛞蝓等軟體動物,也會吃小型動物尸體。

這些軟體動物如果達到一定數量,會威脅森林植被和農田。所以,螢火蟲是生物鏈中重要的一環,能控制生物數量,也是自然界重要的分解生物,是一種益蟲。

陸生的螢火蟲幼蟲多以小型蝸牛為食,當然并不是所有的螢火蟲口味都是一樣的,雙色垂須螢就只吃蚯蚓;水生的螢火蟲幼蟲以水中的螺類為食,不過它們有時候也會換換口味,比如吃一些小魚、小蝌蚪。

螢火蟲的幼蟲食量很大,它們需要為成蟲期儲存營養,因為成蟲的口器退化,只能取食少量的花蜜或果實汁液,壽命一般為兩周,此時的任務就只有抓緊繁殖了。

正在捕食馬陸的多點雌光螢的雌性幼蟲。這些蠕蟲狀螢火蟲會積極追擊很大型的馬陸,并用毒液殺死它們。

而女巫螢火蟲則是“不走尋常路”,它們專門吃其他螢火蟲,具體“作案手法”則是用自己的燈光把其他“搞對象”的螢火蟲騙來,就像童話里吸引人的壞女巫一樣。它們的尾部有一個特別的發光器,比通常螢火蟲的亮度高接近50%,這樣就更容易讓“獵物”上鉤。

螢火蟲獵食蝸牛

你是否有些好奇,螢火蟲如何將蝸牛吃掉?

螢火蟲的幼蟲用的是頭頂那一對顎,那東西細得像頭發,很尖利。捉蝸牛時,先用顎在蝸牛身上輕輕敲打,而蝸牛根本不把螢火蟲放在眼里,甚至覺得被敲打幾下如同按摩一樣很舒服。殊不知螢火蟲的敲打,是向它注射一種毒液。蝸牛在毫無警覺中被麻痹,直到失去知覺。當蝸牛被毒倒后,螢火蟲接著又會向其注射一種酶,這種酶可以將蝸牛軀體逐漸消解成肉汁,然后用管狀的嘴喝掉。

很多螢的幼蟲都是兇猛的捕食者,它們依靠消化液能殺死很大的蝸牛,并慢慢將它們吸空。

螢火蟲為什么會發光

夏天的夜晚,森林或田間,有時可看到一閃一閃的螢火蟲在飛來飛去。螢火蟲是怎樣發光的呢?又為什么一閃一閃?

螢火蟲的交配期只有七天時間,成蟲發光的目的是為了求偶(幼蟲發光是為了警示和吸引獵物)。螢火蟲的螢光有偏黃或者偏綠,不同種類的螢火蟲擁有不同的閃光頻率,就是它們特有的語言。

科學家們研究發現,螢火蟲腹部的發光器,有小窗孔狀的發光層。這些發光層上包含有幾千個發光細胞,在發光細胞中含有兩類化學物質,一類被稱作螢光素(一種有機化合物,可人工合成),另一類被稱為熒光素酶(簡單說就是催化劑)。熒光素在熒光酶的催化作用下,可以和空氣中的氧氣反應,釋放能量,發出熒光(能量以光子形式存在)。所以說,螢火蟲發光是化學變化。

螢火蟲的卵、幼蟲和蛹都可以發光,可以警告天敵自己“不好惹”,和很多動物的警示色效果一樣。在成年后,螢火蟲的光主要是為了求偶。螢火蟲腹部有發光的體節,稱為發光器,雄性通常有兩節,雌性則有一節。

一閃一閃的熒光

螢火蟲發出的光忽明忽暗,閃爍不定,這又是什么原因呢?這主要和氣管輸送的氧氣有關系。當氧氣充足時,反應劇烈,光亮就強;氧氣不充足時,反應較緩慢,光亮就會變弱,甚至黯淡無光。而且,在螢火蟲體內有一種叫做三磷酸腺苷(ATP)的高能化合物,每當熒光變弱時,熒光素與ATP相互作用后,螢火蟲就會重新發光。

螢火蟲發光會燒死自己嗎

我們常見的光,不管是日光、火光、燈光,都是發熱過程的副產品。而螢火蟲反應中產生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,所以螢火蟲的光屬于冷光,不會因身體過熱而灼傷自己。螢火蟲制造冷光的效率高達95%以上,這也避免了它的身體像燈泡一樣變熱,人類到目前為止還沒辦法制造出如此高效的光源。

抓螢火蟲當燈讀書靠譜嗎

雨打燈難滅,風吹色更明。若非天上去,定作月邊星。這是李白的詩《詠螢火》,說的是螢火蟲。我國古代還有囊螢照書的故事。車胤是東晉的大臣,小時候沒錢買燈油,怎么辦呢?抓一些螢火蟲裝在袋子里,就著這個亮光讀書。

這樣真的能看得下去書嗎?

有人做過實驗:如果放25只螢火蟲照明,看不清字跡;如果放50只螢火蟲照明,勉強能看清字跡;如果放100只螢火蟲照明,能較清楚地看清字跡。

這樣就能愉快地看書了?非也。由于螢火蟲的光亮是忽明忽暗的,這樣堅持看5分鐘書后眼睛就會感到非常疲憊,并開始頭疼。更糟糕的是,還有許多螢火蟲為了保證自己安全,感覺到有危險時會關閉燈光……所以抓螢火蟲當燈,照明效果很不理想。

螢火蟲與仿生學

螢火蟲美麗的熒光五顏六色,有淡綠色、淡黃色,也有橘紅色和淡藍色,這主要與體內螢光素種類有關??茖W家們根據螢火蟲的發光機理,開發出許多應用。

暫時不發光的螢火蟲就長這樣

在整個甲蟲家族中,螢在外型上的辨識度其實并不算高,很多近緣甚至不相干的昆蟲都可能被誤認為是螢;加之一些螢并不發光及各類昆蟲之間的擬態關系,使得大眾很難準確地識別出螢科昆蟲。

在醫學上,科學家將從螢火蟲身上提取的三磷酸腺苷用于對癌細胞的研究,根據癌細胞內三磷酸腺苷發出亮光的不同來判斷癌細胞生長的快慢及其生長情況。

在工業上,三磷酸腺苷可用于檢測金屬的污染程度和分析過濾金屬元素,同樣,也可以檢查水的污染情況。在航天工業上,三磷酸腺苷也可用來探測太空中是否有生物存在。

一只螢火蟲發出的光雖然微弱,但若把多只螢火蟲放在一起,它發出的光就可以抵得上一個燈泡發出的光亮。利用螢火蟲發光原理制造的冷光源應用也十分廣泛,例如適合水下作業的電筒。

螢火蟲發光的特性帶給科學家很大的啟發??茖W家們先后從螢火蟲的發光器中成功地提取了熒光素和熒光酶,又用化學方法人工合成了熒光素。冷光源因為能大幅度提升化學能轉化光能的效率,日益受到關注。人們的生活因冷光而更加豐富多彩。

為什么螢火蟲越來越少

現在不要說去抓螢火蟲照明,有時候想看到個螢火蟲都不容易。

這是因為螢火蟲對土壤和水質污染高度敏感,也需要特殊的棲息地。殺蟲劑的濫用,河道池塘的消失,公園綠地的過度清潔,枯枝落葉的過度清理,消除“腐草為螢”的產卵環境,這都讓螢火蟲的生存空間越來越小。

加之光污染等人類活動的干擾,現在的螢火蟲越來越少。顯然,在人類活動更加頻繁的城市中,螢火蟲更加難以生存。

另外,近年來,全國各地螢火蟲放飛的活動屢見不鮮,這類活動大多為了商業目的而舉辦:主辦方為了達到集中放飛時螢火漫天的魔幻效果,會去山區捕捉大量螢火蟲。而在捕捉、運輸和放飛等一系列環節中必定會造成這個物種在一定數量上非正常死亡。

北京在2021年頒布的新版《北京市野生動物保護管理條例》中,就已經將螢火蟲列入保護范圍。

當螢火蟲這個物種急劇消亡的時候,夏日夜空中那點點浪漫熒光,也正在變成回憶,和只能在書本上見到的故事。想要保護螢火蟲,需要給它們適宜的生存環境。我們也要停止網上購買螢火蟲,沒有買賣就沒有傷害,在觀賞時也不要捕捉。

●資料來源:科普中國

猜你喜歡
腺苷螢火蟲蝸牛
為什么越喝咖啡越困
螢火蟲
蝸牛說
螢火蟲
小蝸牛
環磷腺苷葡胺治療慢性充血性心力衰竭臨床研究
蝸牛(共3則)
抱抱就不哭了
α-硫辛酸聯合腺苷鈷胺治療糖尿病周圍神經病變效果觀察
夏天的螢火蟲
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合