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螢火蟲發光是什麼原理?過去農村很常見,為何如今越來越少了?

2022-09-19由 知識TenT 發表于 林業

什麼叫雌雄異體

早些年,走在農村的小路上,經常可以看見草叢中飛舞的螢火蟲,為寂靜的夜晚增添了幾分光芒,有時候運氣好,還能看見成片的螢火蟲點亮天空。

現如今,在農村幾乎看不到螢火蟲的身影,城市中更是無跡可尋。那麼農村常見的螢火蟲,為何現在看不到了呢?螢火蟲一到白天就“消失”,它到底去哪了?

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關於螢火蟲

螢火蟲,又稱閃電蟲,屬於無脊椎動物,是鞘翅目螢科中能夠發光的昆蟲。已知的種類有2000多種,主要分佈在溫帶、亞熱帶和熱帶地區,以獨特的發光行為成為重要的觀賞性昆蟲。

螢火蟲一生需要經過卵、幼蟲、蛹、成蟲4個階段。按照生活習性可分為水生類和陸生類,陸生類的幼蟲大多棲息於植被茂盛、溼度較高的地方,水生類的蟲卵產於岸邊,成蟲喜歡在開闊的水域嬉戲。

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幼蟲階段的螢火蟲,從卵孵化成蛹需要經歷6次的蛻變,由於種類不同,蛹期最長可達40天。

螢火蟲發光原理

自然界中,許多植物和動物都具備發光的能力,這種生物體發光的現象也被稱為“生物發光”。而生物發光主要分為兩種,一種是生物體本身具有發光器,能自主控制發光,另一種則是生物體沒有特化的發光器,需要與發光細菌共生或被寄生而發光,不具備控制能力。

除了一些晝行性種類的螢火蟲不能發光外,大多數螢火蟲的卵、幼蟲、蛹、成蟲均能發出耀眼的光芒。

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由於螢火蟲生長階段不同,發光器所在位置也有所不同,幼蟲的發光器位於腹部的第8節兩側,蛹的發光器與成蟲極其相似,都在腹部末端的1~2節。

發光器從外表看,只是一層銀灰色的透明薄膜,但研究發現,這層薄膜中含有大量的熒光色素,也是螢火蟲發光的關鍵所在。

薄膜內有數以千計的發光細胞,四周分佈著小氣管、纖細神經分支等,再往下就是反光層。

發光細胞中有熒光素和熒光素酶兩種化學物質,熒光素在熒光素酶的作用下,發生氧化反應,形成光源。而反射層細胞則負責將這些光,經過透明表皮投射出去。

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螢火蟲透過調節呼吸節奏,來控制氧氣的供應,形成忽明忽暗的“閃光”。而發光的顏色由品種決定,例如,黃色、綠色、黃綠色等。

螢火蟲在發光時,所釋放的能量95%以光的形式釋放,只要極少部分以熱的形式釋放,因此,螢火蟲停留在人們手心裡,是不會灼傷的。

迄今為止,人類還無法制造出如此高效的光源。就拿我們日常使用的燈泡來說,大部分的能量都以熱能的形式被浪費掉,所以,使用時間越長,燈泡的溫度也就越高。

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那麼螢火蟲發光,有何作用?

螢火蟲發光不僅是為了給人類觀賞,還有求偶、交流、警戒、照明等作用。當它們受到威脅時,也會發光。

成年的雄蟲會依靠發光來求偶,但由於螢科昆蟲在幼蟲階段不能進行生殖 ,所以幼蟲發出的光訊號並不是兩性交流的訊號 ,而是一種警戒潛在天敵的訊號。

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螢火蟲一到白天就”消失“,它們到底去哪了?

螢火蟲之所以選擇在晚上出行,也是為了發出的光能顯得更亮,讓同類能夠準確地接受到交流訊號。其實,大多數的螢火蟲都是“夜貓子”,發光對於螢火蟲來說,是個體力活。

對於螢火蟲來說,發光是非常消耗體力的,每次發光只能維持2-3小時左右,並不會徹夜發亮。所以,螢火蟲白天大多數時間都在休息,這樣晚上才能有精力飛行。

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螢火蟲食性

螢火蟲雖然個頭小、發光弱,但它是食肉類生物,能捕食蝸牛、釘螺等軟體動物,尤其是幼蟲時期的螢火蟲,只需3步就能將一隻蝸牛食用殆盡。

螢火蟲幼蟲在戶外發現蝸牛後,會小心翼翼地爬到其背上,用口器輕輕敲打蝸牛,看似在“按摩”其實是“放毒”。口器中分泌出類似麻醉劑的物質,注射到蝸牛的體內,讓蝸牛在享受中被麻醉。

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為了保持肉質鮮嫩,螢火蟲還會對癱瘓的蝸牛進行加工,利用口器扎進蝸牛的體內,分泌出一種叫做酶的消化液。

這樣蝸牛體內的組織、肌肉就會被消化成液體狀的肉汁。最後,螢火蟲只需用吸管般的大嘴,吮吸著蝸牛殼內的肉汁。

螢火蟲幼蟲在吃蝸牛時總是小心謹慎,輕手輕腳地對其進行加工,生怕引起蝸牛的掙扎,食用過程比法國人還講究。

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當莊稼地裡的軟體動物數量增多時,植物的生長環境就會受到威脅,所以螢火蟲也屬於益蟲,能夠消滅田裡啃食莊稼的軟體動物。

儘管幼蟲階段的螢火蟲食用蝸牛時較為殘忍,但到了成年階段,就變成了“仙女”只採花、喝露水。

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為什麼農村螢火蟲越來越少了?

螢火蟲屬於環境指示性生物,對生存環境要求極高,尤其是對水汙染、光汙染特別敏感。

螢火蟲既可以陸生,也可以水生。陸生類的螢火蟲,需要生活在植被茂盛、溼度高和遮蔽性強的地方。而水生類的螢火蟲,需要生活在沒有汙染的河流中。

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近些年,莊稼地裡噴灑農藥頻率高,導致螢火蟲失去了棲息地。螢火蟲本身抗藥性很差,面對田裡噴灑的農藥、除草劑,根本沒有足夠的抵抗能力,種群數量也在逐漸變少。

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再加上商業展覽的需求,每年一到螢火蟲繁殖季節,不少人就會到戶外捕捉螢火蟲,以0。7-1元/只的價格出售。而購買這些螢火蟲的人,大多是用在商業放飛螢火蟲的活動上。

而這些螢火蟲在運輸過程中,死亡率達到90%左右,也就意味著,每放飛一隻螢火蟲,背後就可能有十幾只死亡的個體。

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並且,仔細觀察就會發現,越接近城市的地方,螢火蟲的數量就越少。這是因為城市裡光汙染,會干擾螢火蟲相互發訊號,更不利於它們的正常生活與繁殖。

總的來說,螢火蟲數量在逐漸減少,主要是由於人為和環境因素導致的。並且螢火蟲一到白天就“消失”,其實是在草叢裡休息,這也是我們白天很少見到它的原因。