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发光为哪般“提灯小虫”高调示爱
萤火虫为何发光,如何发光?许多人有此疑问。
虽然所有萤火虫的幼虫都会发光,但还是有极少部分萤火虫成虫不具备发光的能力,如一些昼行性的窗萤及锯角萤。发光萤火虫中,即便是同一只萤火虫,在不同阶段,发光的意义也是不一样的:幼虫时期,萤火虫发光主要是为了警戒和防御天敌;成虫后,萤火虫发光具有性吸引作用,主要是用来求偶。萤火虫爱好者观赏到的点点荧光飞舞的画面,就是萤火虫成虫在求偶。通常飞在空中的是雄性萤火虫,它们一般有两节发光器,而雌性萤火虫很少飞起来,常常呆在草丛里,发出像心脏跳动般的、缓慢闪烁的光芒,仿佛在告诉空中的雄性:“我在这里。”发现雌萤闪光信号的雄性萤火虫会飞下来与之交配。
雄性萤火虫展示的萤光是雌萤的“择偶标准”,以我国较为常见的胸窗萤为例,雄萤与雌萤交配,目的是让精子与雌性的卵最大化地结合,形成受精卵,产下自己的后代。而胸窗萤的雌性为了选择更优秀的雄萤来提高自己后代的质量,于是跟多只雄性进行交配,让精子互相竞争,以选出其中优者。所以只用荧光吸引雌性是不够的,还得有强大的基因,雄性才有機会拥有自己的后代。 夜晚是萤火虫求偶的主战场,白天躲在草丛中或者树叶背后休息的萤火虫们,等到夜晚到来,就开始“求偶狂欢”,闪烁光芒吸引异性。被吸引而来的,还有蜘蛛、青蛙、蜈蚣等萤火虫天敌,它们躲在暗处,伺机而动。如果有成虫不幸被蛛网粘到,蜘蛛会用蛛丝将成虫全身缠绕,挂在网上,再慢慢将其体液吸干。有些蜘蛛不会张网,在地面活动,捕食正在产卵中的雌虫。在美洲,还有一类专门捕食萤火虫的女巫萤,它们模拟出萤火虫雌萤的求偶信号,吸引雄萤前来求偶并吃掉它们,就像古代传说中半人半鱼的海妖塞壬,用美妙的歌声引诱水手,使船触礁。对于求偶中的雄萤来说,女巫萤真是防不胜防。
那么,萤火虫又是如何发光的呢?这得益于萤火虫发光器内的荧光素、荧光素酶等化学物质,这些物质进行生化反应,把化学能转变成光能,反应中释放的能量几乎全部以光的形式释放,反应效率达到95%,几乎不产生热,所以萤火虫能发出冷光,并且不会因为过热而灼伤自己。这为人类照明提供了灵感,人们依此制造了安全照明,即便在高瓦斯矿井中,照明也不再成为问题。并且通过模仿萤火虫发光器的天然结构,科学家们还制作出了LED覆盖层,提高了55%的LED光提取效率,节约了更多能源。
消失的萤火虫用商业模式拯救
萤火虫是非常直观的生态系统指示生物,很多人小时候在稻田都可以看到萤火虫,但是现在几乎不可能了。原因之一是农药的使用。为了对付稻田中的二化螟和稻飞虱,农民喷洒了过多的农药,导致害虫产生抗药性,活了下来,而它们的天敌和萤火虫却无辜中招死亡。
另外一个伤害来自光污染,萤火虫的光通常是冷艳的黄、绿色,在黑夜中穿透力强,所以它们白天休息,晚上求偶,但是各式人造灯光的普及,对它们影响极大。原本蛰伏一个白天后,萤火虫会随着夜色出动,但是宛若白昼的灯光干扰了它们的判断,误以为黑夜还未到来,错失求偶时间。短短两周内,不能成功找到配偶,萤火虫的繁衍就成了问题。对于幼虫来说,敞亮的灯光同样危险。幼虫夜晚发光能警告企图攻击它们的侵略者,但是灯光让它们丧失了防卫的本能,使之更易受到伤害。十几年前,人造灯光普遍安装在城市,乡村使用得并不多,所以还有不少农村可以看到萤火虫飞舞的情景。但是,近年来农村发展迅速,水泥路代替土路,并安装上了LED路灯,萤火虫只得躲进深山。即便如此,它们的生活依然躲不开灯光的威胁——深山也被开发成了景区。缆车与景观灯在夜晚驱逐着萤火虫,它们只能往黑暗的缝隙里钻,而那里有蜘蛛网等待着它们。
极端天气也会影响萤火虫的生存状况。在萤火虫求偶季,出现连续降雨,雨水过量,雄性萤火虫起飞寻找配偶受阻,无法成功寻觅到配偶,将导致种群数量大幅下降。干旱同样影响萤火虫繁衍,对水栖萤火虫影响最大,它们在5~8月交配,随后产卵。经过20天,孵化出幼虫,幼虫钻入水中寻找淡水螺捕食。但是一场大旱就会让萤火虫猝不及防。2011年,中国最大的淡水湖鄱阳湖中心区水体面积锐减六成,“千湖之省”湖北千条河沟见底,萤火虫难逃厄运。长时间的干旱出现时,幼虫即使钻到了湿润的泥土深处,也会很快死亡。在武汉郊区的江夏红旗村,原有一大片绵延的稻田,稻田中生存着两种珍稀的水栖萤火虫——雷氏萤和武汉萤。干旱袭来时,土地开裂,村民无法插秧,原先在湿润的泥土中越冬的雷氏萤和武汉萤尽数死掉。2012年再回到红旗村那片稻田时,已经不见一只水栖萤火虫的成虫,可见干旱对水栖萤火虫的影响是致命的。
商业捕捉同样会对萤火虫造成直观的伤害。隋朝,隋炀帝夜游山川放飞萤火虫,形成了“光遍岩谷”的壮观景象。现代商家也竞相效仿,举行大规模萤火虫放飞活动。这样的行为除了导致大量萤火虫个体死亡外,还可能干扰本地萤火虫的种群,并对蜗牛等软体动物的种群产生影响。
虽然有萤火虫死于商业,但是现阶段保护萤火虫又得利用商业。比如发展生态赏萤、建造萤火虫科普馆、培训生态导游、保护萤火虫栖息地等,如此一来,既让公众欣赏到自由飞行的美丽萤火虫,又能进行生态环保教育,实现保护萤火虫的目的。可见商业模式对于萤火虫保护并非一无是处。期待经过多方努力,萤火虫的栖息地不会一退再退,萤光美景不單是出现在回忆里。