螢火蟲(chóng)（英文：Firefly），又名夜光、景天、如熠燿、夜照、流螢、宵燭、耀夜等，屬鞘翅目螢科，小型甲蟲(chóng)，因其尾部能發(fā)出熒光，故名為螢火蟲(chóng)。廣東話(huà)也有稱(chēng)為“打火蟲(chóng)”。

螢火蟲(chóng)分為水生類(lèi)和陸生類(lèi)兩種。體型小至中型，長(zhǎng)而扁平，體壁與鞘翅柔軟。前胸背板平坦，常蓋住頭部。頭狹小。眼半圓球形，雄性的眼常大于雌性。腹部7-8節(jié)，末端下方有發(fā)光器，體內(nèi)的熒光素和熒光素酶反應(yīng)后生成的黃綠色熒光。

全世界已知螢火蟲(chóng)約2000種，分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)。我國(guó)較常見(jiàn)的有黑螢、姬紅螢、窗胸螢等幾種。

物種簡(jiǎn)介

螢科昆蟲(chóng)的通稱(chēng)，全世界約2000種，分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)。根據(jù)中國(guó)幾位專(zhuān)家的統(tǒng)計(jì)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)約有100余種，再加上未發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)，總共有150多種。夜間要發(fā)光，可分為水生類(lèi)和陸生類(lèi)兩種。體型小至中型，長(zhǎng)而扁平，體壁與鞘翅柔軟。前胸背板平坦，常蓋住頭部。頭狹小。眼半圓球形，雄性的眼常大于雌性。腹部7~8節(jié)，末端下方有發(fā)光器，體內(nèi)的熒光素和熒光素酶反應(yīng)后生成的黃綠色熒光。

形態(tài)特征

螢火蟲(chóng)體長(zhǎng)0.8厘米左右，身形扁平細(xì)長(zhǎng)，頭較小，體壁和鞘翅較柔軟，頭部被較大的前胸蓋板蓋住。雄蟲(chóng)觸角較長(zhǎng)，有11節(jié)，呈扁平絲或鋸齒狀；腹部可見(jiàn)腹板6~7節(jié)，末端有發(fā)光器，可發(fā)出熒光；雄蟲(chóng)大多有翅。雌蟲(chóng)無(wú)翅，身體比雄蟲(chóng)大，不能飛翔，但熒光比雄蟲(chóng)亮。

棲息環(huán)境

螢火蟲(chóng)依其生活環(huán)境區(qū)分為陸棲和水棲兩個(gè)大類(lèi)，前者占大多數(shù)。陸棲螢火蟲(chóng)幼蟲(chóng)多棲于遮蔽度高，草本植被茂盛，相對(duì)濕度高地方，水棲螢火蟲(chóng)每一蟲(chóng)態(tài)都有不同的生態(tài)棲位；蛹期在水旁邊度過(guò)。成蟲(chóng)則以雄蟲(chóng)及雌蟲(chóng)分為水上方開(kāi)闊水域及水邊的植物上，卵產(chǎn)于岸邊。

物種分類(lèi)

螢科（Lampyridae）屬鞘翅目花螢總科（Coleoptera:?Cantharoidea），迄今為止已經(jīng)描述8個(gè)亞科90多個(gè)屬，1900多個(gè)種，然而，整個(gè)螢科的分類(lèi)還需重新修訂。中國(guó)大陸螢科研究較少，種類(lèi)描述很不完全，主要基于1880年到1920年之間的報(bào)道。除胡經(jīng)甫總結(jié)了中國(guó)和蒙古的56個(gè)種外，尚無(wú)深入的記述或修訂。據(jù)McDermott報(bào)道，中國(guó)大陸螢科僅紀(jì)錄100余種。中國(guó)臺(tái)灣螢科分類(lèi)研究得較多，已記錄50余種。

生活習(xí)性

螢火蟲(chóng)成蟲(chóng)依種類(lèi)不同，活動(dòng)的時(shí)間也有差異，白天和夜晚各有日行性和夜行性的種類(lèi)，夜間活動(dòng)的種類(lèi)出現(xiàn)的時(shí)間，由18點(diǎn)至清晨3點(diǎn)、4點(diǎn)都有。一般說(shuō)來(lái)，多數(shù)種類(lèi)是在日落后開(kāi)始活動(dòng)，而且大多在晚上20點(diǎn)、21點(diǎn)停止活動(dòng)。螢火蟲(chóng)幼蟲(chóng)在夜晚出現(xiàn)的時(shí)間大抵和成蟲(chóng)相仿，但它們卻可以整夜活動(dòng)。

分布范圍

世界上已知螢火蟲(chóng)有2000多種，分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)。中國(guó)約54種，各地皆有分布，尤以南部和東南沿海各省居多。

繁殖方式

螢火蟲(chóng)屬于完全變態(tài)發(fā)育，一生經(jīng)過(guò)卵幼蟲(chóng)一蛹成蟲(chóng)4個(gè)階段，水生螢火蟲(chóng)通常4個(gè)月便可以完成1個(gè)世代，1年有2個(gè)世代。而陸生螢火蟲(chóng)則1年才能完成1個(gè)世代，幼蟲(chóng)從卵孵化到蛹要經(jīng)過(guò)6次蛻皮，蛹?xì)v期因種類(lèi)而不同，最長(zhǎng)的可達(dá)40多d。成蟲(chóng)野外壽命一般為3-7d，但也有長(zhǎng)達(dá)20-30d者。

捕食食性

水棲螢火蟲(chóng)的幼蟲(chóng)吃螺類(lèi)，貝類(lèi)和水中的小動(dòng)物，而陸棲的螢火蟲(chóng)幼蟲(chóng)則以蝸牛、蛤蝙為食物，有些種類(lèi)會(huì)捕食蛆叫和昆蟲(chóng)等小動(dòng)物。很多人對(duì)其捕食行為作了研究，研究發(fā)現(xiàn)蝸牛的腹足會(huì)分泌一種粘液，只要它爬過(guò)地方就會(huì)留下痕跡，而陸棲螢火蟲(chóng)幼蟲(chóng)利用自己的嗅覺(jué)可以發(fā)現(xiàn)蝸牛。

在捕食過(guò)程中，螢火蟲(chóng)先爬上蝸牛的貝殼，用3對(duì)足將其緊緊抓住，尾足也牢牢吸附在蝸牛殼上，然后用它針狀的上顎攻擊蝸牛的觸角并注入麻醉液，直至蝸牛失去知覺(jué)。然后它分泌消化液于蝸牛肉上，再用上顎夾肉，使消化液能充分的將肉分解成流狀的肉靡，然后再吸入肚子里面。吃完之后，有的螢火蟲(chóng)還要用尾足粘干凈自己的身體。螢火蟲(chóng)幼蟲(chóng)取食1次可以維持幾天甚至1個(gè)月不進(jìn)食仍能存活。水棲螢火蟲(chóng)幼蟲(chóng)則需要在水中完成捕獵過(guò)程，然后將獵物拖至岸邊慢慢的享用。

螢火蟲(chóng)成蟲(chóng)多數(shù)種類(lèi)只喝水或吃花粉和花蜜，或者利用幼蟲(chóng)期貯藏的脂肪，而Photuris屬的雌成蟲(chóng)也可以捕食，它們捕捉的主要是別的屬或同屬別的種類(lèi)的螢火蟲(chóng)雄成蟲(chóng)，它是所發(fā)現(xiàn)的唯一一個(gè)成蟲(chóng)具有捕食習(xí)性的屬。在Photuris屬中有12種螢火蟲(chóng)能分別捕獲2-8種獵物，而最厲害的獵手當(dāng)數(shù)Photuris?vesicolor。

它能捕獲11種獵物，堪稱(chēng)螢火蟲(chóng)中的“捕食之后’。它們的捕食行為在昆蟲(chóng)學(xué)上被稱(chēng)為攻擊性擬態(tài)，即某個(gè)種的雌蟲(chóng)模仿其它種類(lèi)的雌蟲(chóng)發(fā)光，引誘它們的雄蟲(chóng)靠近，然后捕食雄蟲(chóng)。同時(shí)有人發(fā)現(xiàn)在被捕食的種類(lèi)之中，Photinus屬較多，因?yàn)檫@種食物對(duì)Photuris、屬的后代是極為有利的，研究表明，取食這些食物它們體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種Lucibufagin的物質(zhì)，這種物質(zhì)有毒，能使它們的卵和幼蟲(chóng)避免受到一些天敵的傷害。

物種研究

發(fā)光原理

螢火蟲(chóng)的發(fā)光是生物發(fā)光的一種。螢火蟲(chóng)的發(fā)光原理是：螢火蟲(chóng)有專(zhuān)門(mén)的發(fā)光細(xì)胞，在發(fā)光細(xì)胞中有兩類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，一類(lèi)被稱(chēng)作螢光素（在螢火蟲(chóng)中的稱(chēng)為螢火蟲(chóng)螢光素 - Firefly?luciferin），另一類(lèi)被稱(chēng)為熒光素酶。熒光素能在熒光素酶的催化下消耗ATP，并與氧氣發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氧化熒光素，當(dāng)氧化熒光素從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時(shí)釋放出光子。

反應(yīng)中釋放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，反應(yīng)效率為95%，甲蟲(chóng)也因此而不會(huì)過(guò)熱灼傷。人類(lèi)到目前為止還沒(méi)辦法制造出如此高效的光源。

在蟲(chóng)的腹部下部有著很多白色斑塊。其實(shí)是它的甲殼中對(duì)光透明的部分。在內(nèi)部有一塊白色的膜，可以反射光。所以在日間這個(gè)部位呈現(xiàn)白色。

發(fā)光的生物學(xué)意義：成蟲(chóng)利用物種特有的閃光信號(hào)來(lái)定位并吸引異性，借此完成求偶交配及繁殖的使命，少數(shù)螢火蟲(chóng)成蟲(chóng)利用閃光信號(hào)進(jìn)行捕食，還有一種作用是作為警戒信號(hào)，即當(dāng)螢火蟲(chóng)受到刺激時(shí)會(huì)發(fā)出亮光。

閃光信號(hào)

光作為信息的載體，其中包含的信息量隨光載體的修飾程度而變化閃光信號(hào)所包含的信息、閃光信號(hào)的傳遞、接收都是影響螢火蟲(chóng)兩性交流的因素。閃光信號(hào)的頻率、光譜、強(qiáng)度及這些參數(shù)在時(shí)間和空間上的分布都可看成信號(hào)的編碼。單一閃光信號(hào)包含以下參數(shù)：光譜組成、發(fā)光器的形狀、閃光信號(hào)模式和光的運(yùn)動(dòng)。

發(fā)光器

發(fā)光器的形狀及大小通常是螢火蟲(chóng)種間辨認(rèn)的基礎(chǔ)，不同螢火蟲(chóng)發(fā)光器的形態(tài)差異非常大（圖1）。雄螢發(fā)光器一般2節(jié)，雌螢發(fā)光器1-3節(jié)，差異較大，如水棲螢火蟲(chóng)雄螢發(fā)光器2節(jié)，第1節(jié)發(fā)光器位于第5腹節(jié)，呈帶狀，第2節(jié)發(fā)光器位于第6腹節(jié)，呈節(jié)“V”字形，雌螢僅有1節(jié)發(fā)光器，帶狀，位于第5腹節(jié)。

光譜組成

螢火蟲(chóng)發(fā)出光的顏色是由其體內(nèi)熒光素的結(jié)構(gòu)及熒光素與熒光素酶相互作用的方式所決定的，螢光光譜具有種特異性，不同種類(lèi)螢火蟲(chóng)的光譜不同。大多數(shù)螢火蟲(chóng)發(fā)出黃綠色螢光，夜晚中黃綠光所包含的信息容易被同種螢火蟲(chóng)所接收。在信號(hào)傳遞中，黃綠光能盡量減少損耗從而提高信號(hào)接收的效率即信噪比。

光的運(yùn)動(dòng)

至今還未發(fā)現(xiàn)光的運(yùn)動(dòng)參與信息的編碼，但在非生物發(fā)光的動(dòng)物中，無(wú)論脊椎動(dòng)物還是無(wú)脊椎動(dòng)物，姿勢(shì)是在行為接觸中最為重要和最為直接的視覺(jué)信號(hào)。螢火蟲(chóng)雄螢通常在空中飛行，發(fā)出種特異性閃光進(jìn)行求偶，其發(fā)光軌跡具有種特異性。雌螢并非根據(jù)雄螢的單個(gè)閃光脈沖進(jìn)行種及性別的辨認(rèn)，而是辨認(rèn)雄螢飛行時(shí)發(fā)出的閃光信號(hào)序列及閃光軌跡。

閃光信號(hào)模式

螢火蟲(chóng)的閃光模式包含了許多子參數(shù)，如雄螢特異性閃光模式、雄螢特異性閃光間隔、雌螢回應(yīng)時(shí)間和雌螢閃光時(shí)間不同螢火蟲(chóng)的閃光信號(hào)差異非常大，同種螢火蟲(chóng)不同行為具有不同的閃光信號(hào)，研究發(fā)現(xiàn)只有在雄螢閃光2s時(shí)發(fā)出一個(gè)模擬的回應(yīng)閃光，才能引誘到雌螢。Photiuus?scintillans的雌螢只對(duì)間隔為0.13-0.16的閃光做出回應(yīng)，而對(duì)間隔為0.20-0.34的閃光并不回應(yīng)。

物種發(fā)現(xiàn)

2021年1月，中國(guó)、捷克、英國(guó)古生物學(xué)者在1億年前的緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)一種原始的螢火蟲(chóng)祖先：白堊光螢科（Cretophengodidae）昆蟲(chóng)。領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)研究的中科院南古所副研究員蔡晨陽(yáng)介紹，科研團(tuán)隊(duì)共研究了2萬(wàn)多塊琥珀化石，從中發(fā)現(xiàn)1枚保存較完好的螢火蟲(chóng)“老祖宗”雄蟲(chóng)標(biāo)本。這種遠(yuǎn)古昆蟲(chóng)體長(zhǎng)7毫米左右，前端長(zhǎng)著一對(duì)長(zhǎng)長(zhǎng)的、有分枝的觸角。與現(xiàn)在相似類(lèi)群的螢火蟲(chóng)比，它眼睛更大，頭部更加前伸，身體也更加柔軟。更特別的是，現(xiàn)在螢火蟲(chóng)的發(fā)光部位位于腹部末端，而這種遠(yuǎn)古蟲(chóng)子發(fā)光部位則更加靠前，位于腹部前端。通過(guò)與現(xiàn)代相似類(lèi)群螢火蟲(chóng)的比較，古生物學(xué)者們推測(cè)，這些螢火蟲(chóng)‘老祖宗’發(fā)光并不是為了求偶，而是為了抵御螞蟻、青蛙、早期鳥(niǎo)類(lèi)等捕食者的攻擊。

2021年4月，我國(guó)科學(xué)家在云南發(fā)現(xiàn)了高山扁螢、祿勸扁螢、巨胸扁螢3個(gè)新種和小扁螢、扇窗扁螢、尼泊爾扁螢和黑澤扁螢4個(gè)中國(guó)新記錄種。

2021年6月21日，成都邛崍市天臺(tái)山景區(qū)工作人員高叔先在景區(qū)肖家灣賞螢基地發(fā)現(xiàn)一種奇特而罕見(jiàn)的螢火蟲(chóng)——雌光螢。雌光螢身體金黃、完全無(wú)翅、光滑、紡錘型，其體長(zhǎng)約80毫米、體寬約13毫米；全身由頭部和11個(gè)體節(jié)構(gòu)成，除了前后各2個(gè)體節(jié)外、其他體節(jié)的左右兩側(cè)和背中線(xiàn)有發(fā)光點(diǎn)，全身共30個(gè)發(fā)光點(diǎn)，一對(duì)觸角和咀嚼式口器清晰可見(jiàn)，眼睛不明顯。

物種文化

發(fā)光案例

2014年7月14日，美國(guó)田納西州大煙山國(guó)家公園的埃爾克蒙特露營(yíng)地迎來(lái)每年一次的螢火蟲(chóng)繁殖交配季，無(wú)數(shù)只螢火蟲(chóng)在空中飛舞，點(diǎn)亮整個(gè)夜空，吸引數(shù)千游客到來(lái)觀賞。

拿著紅色手電筒的游客走在河邊，觀察發(fā)光螢火蟲(chóng)的“求偶儀式”。發(fā)光螢火蟲(chóng)僅存在于東南亞和田納西州大煙山部分地區(qū)，它們成年后只能存活21天，靠發(fā)光誘捕獵物和吸引配偶。公園為游客提供大巴，近距離欣賞發(fā)光螢火蟲(chóng)。

每年大煙山國(guó)家公園都會(huì)迎來(lái)數(shù)千游客，觀看發(fā)光螢火蟲(chóng)點(diǎn)亮夜空的美景。

2015年7月14日晚，在南京紫金山一處樹(shù)林中，成群的螢火蟲(chóng)輕舞飛揚(yáng)，成為仲夏夜一道柔美的風(fēng)景線(xiàn)。

故事記述

盛夏的野外，那一閃一滅的光亮，猶如一盞盞神秘莫測(cè)的明燈，那掌燈者就是極普通的小生命—螢火蟲(chóng)。

科學(xué)家在漫長(zhǎng)的探索過(guò)程中，揭示了螢火蟲(chóng)發(fā)光的秘密。原來(lái)，在螢火蟲(chóng)的體內(nèi)含有螢火酶和螢火素兩種化學(xué)物質(zhì)。前者是具有生物活性的蛋白質(zhì)，后者是生物體普遍存在的高能化合物ATP。ATP在螢火酶的作用下發(fā)生氧化，就會(huì)發(fā)出不同顏色的螢光。螢光不含紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)，溫度在0.001℃以下，所以稱(chēng)之為“冷光”。

人類(lèi)從螢火蟲(chóng)發(fā)光中得到有益的啟示，并著力進(jìn)行多學(xué)科的探索，取得了令人矚目的成果?？茖W(xué)家已成功地從螢火蟲(chóng)體內(nèi)分離出螢光酶和ATP，并用化學(xué)方法合成了螢光物質(zhì)，制成了不需電源//燈泡的生物光源，在礦井、深水排雷等領(lǐng)域發(fā)揮了獨(dú)特的作用?？茖W(xué)家還利用這一原理制造出不輻射熱的發(fā)光墻或發(fā)光體，對(duì)手術(shù)室或?qū)嶒?yàn)室非常方便。

科學(xué)家還設(shè)想將螢火酶測(cè)定ATP技術(shù)應(yīng)用于癌癥前期診斷。只要把螢火酶和癌細(xì)胞結(jié)合起來(lái)，根據(jù)ATP的發(fā)光強(qiáng)度就可以診斷癌細(xì)胞的擴(kuò)散情況。實(shí)驗(yàn)還表明，生物體內(nèi)只要有一千兆分之一克的ATP，一旦接觸到螢火酶就可發(fā)出微弱的輝光。利用這一特性可以制成生物探測(cè)器，送入太空后，可以捕獲地外生命的蛛絲馬跡，為人類(lèi)尋找地外文明做出貢獻(xiàn)。