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螢火蟲發(fā)光是什么原理?過去農(nóng)村很常見,為何如今越來越少了?

 皇家書庫319 2022-06-17 發(fā)布于湖北

早些年,走在農(nóng)村的小路上,經(jīng)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(xiàn)如今,在農(nóng)村幾乎看不到螢火蟲的身影,城市中更是無跡可尋。那么農(nóng)村常見的螢火蟲,為何現(xiàn)在看不到了呢?螢火蟲一到白天就“消失”,它到底去哪了?

關(guān)于螢火蟲

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

螢火蟲一生需要經(jīng)過卵、幼蟲、蛹、成蟲4個階段。按照生活習(xí)性可分為水生類和陸生類,陸生類的幼蟲大多棲息于植被茂盛、濕度較高的地方,水生類的蟲卵產(chǎn)于岸邊,成蟲喜歡在開闊的水域嬉戲。

幼蟲階段的螢火蟲,從卵孵化成蛹需要經(jīng)歷6次的蛻變,由于種類不同,蛹期最長可達(dá)40天。

螢火蟲發(fā)光原理

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

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

由于螢火蟲生長階段不同,發(fā)光器所在位置也有所不同,幼蟲的發(fā)光器位于腹部的第8節(jié)兩側(cè),蛹的發(fā)光器與成蟲極其相似,都在腹部末端的1~2節(jié)。

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

薄膜內(nèi)有數(shù)以千計的發(fā)光細(xì)胞,四周分布著小氣管、纖細(xì)神經(jīng)分支等,再往下就是反光層。

發(fā)光細(xì)胞中有熒光素和熒光素酶兩種化學(xué)物質(zhì),熒光素在熒光素酶的作用下,發(fā)生氧化反應(yīng),形成光源。而反射層細(xì)胞則負(fù)責(zé)將這些光,經(jīng)過透明表皮投射出去。

螢火蟲通過調(diào)節(jié)呼吸節(jié)奏,來控制氧氣的供應(yīng),形成忽明忽暗的“閃光”。而發(fā)光的顏色由品種決定,例如,黃色、綠色、黃綠色等。

螢火蟲在發(fā)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里,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?nèi)粘J褂玫臒襞輥碚f,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。

那么螢火蟲發(fā)光,有何作用?

螢火蟲發(fā)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(dāng)它們受到威脅時,也會發(fā)光。

成年的雄蟲會依靠發(fā)光來求偶,但由于螢科昆蟲在幼蟲階段不能進行生殖 ,所以幼蟲發(fā)出的光信號并不是兩性交流的信號 ,而是一種警戒潛在天敵的信號。

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(fā)出的光能顯得更亮,讓同類能夠準(zhǔn)確地接受到交流信號。其實,大多數(shù)的螢火蟲都是“夜貓子”,發(fā)光對于螢火蟲來說,是個體力活。

對于螢火蟲來說,發(fā)光是非常消耗體力的,每次發(fā)光只能維持2-3小時左右,并不會徹夜發(fā)亮。所以,螢火蟲白天大多數(shù)時間都在休息,這樣晚上才能有精力飛行。

螢火蟲食性

螢火蟲雖然個頭小、發(fā)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步就能將一只蝸牛食用殆盡。

螢火蟲幼蟲在戶外發(fā)現(xiàn)蝸牛后,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(zhì),注射到蝸牛的體內(nèi),讓蝸牛在享受中被麻醉。

為了保持肉質(zhì)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(nèi),分泌出一種叫做酶的消化液。

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

螢火蟲幼蟲在吃蝸牛時總是小心謹(jǐn)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。

當(dāng)莊稼地里的軟體動物數(shù)量增多時,植物的生長環(huán)境就會受到威脅,所以螢火蟲也屬于益蟲,能夠消滅田里啃食莊稼的軟體動物。

盡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”只采花、喝露水。

為什么農(nóng)村螢火蟲越來越少了?

螢火蟲屬于環(huán)境指示性生物,對生存環(huán)境要求極高,尤其是對水污染、光污染特別敏感。

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、濕度高和遮蔽性強的地方。而水生類的螢火蟲,需要生活在沒有污染的河流中。

近些年,莊稼地里噴灑農(nóng)藥頻率高,導(dǎo)致螢火蟲失去了棲息地。螢火蟲本身抗藥性很差,面對田里噴灑的農(nóng)藥、除草劑,根本沒有足夠的抵抗能力,種群數(shù)量也在逐漸變少。

再加上商業(yè)展覽的需求,每年一到螢火蟲繁殖季節(jié),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(yè)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(dá)到90%左右,也就意味著,每放飛一只螢火蟲,背后就可能有十幾只死亡的個體。

并且,仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn),越接近城市的地方,螢火蟲的數(shù)量就越少。這是因為城市里光污染,會干擾螢火蟲相互發(fā)信號,更不利于它們的正常生活與繁殖。

總的來說,螢火蟲數(shù)量在逐漸減少,主要是由于人為和環(huán)境因素導(dǎo)致的。并且螢火蟲一到白天就“消失”,其實是在草叢里休息,這也是我們白天很少見到它的原因。

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