基本介紹
- 中文學名：螢火蟲
- 拉丁學名：Watasenia scintillans
- 別稱：火焰蟲
- 界：動物界
- 門：節肢動物門
- 亞門：六足亞門
- 綱：昆蟲綱
- 亞綱：有翅亞綱
- 目：鞘翅目
- 亞目：多食亞目
- 科：螢科
- 分布區域：熱帶和亞熱帶地區，廣布於除南極洲以外的各大洲
- 總科：花螢總科
外形特徵,棲息環境,生活習性,發光原理,
外形特徵
螢科昆蟲體長4-18mm；體扁，多黑色、紅褐色或褐色；頭隱於前胸背板下，觸角11節，絲狀、櫛狀等；複眼發達；前胸背板多為半圓形；前中足基節圓錐形，前足具亞基節；後足基節橫形，跗節5-5-5；鞘翅扁寬，蓋及腹端，翅面多具脊線；腹部可見7-8節，末端2節（雄）或1節（雌），內有磷化物發光質，經發光酵素作用，可發黃綠冷光；雌蟲多缺翅。成蟲壽命一般只有5天至2星期，發光用以吸引異性，發光時間一般只維持2至3小時，不同種閃光間隔不一樣。成、幼蟲均捕食性，一般多發生在水邊和溫暖潮濕的地方。其它兩科均白天活動，不發光。
山窗螢 Lychnuris praetexta
山窗螢 Lychnuris praetexta棲息環境
該科昆蟲喜歡生活在水邊或濕潤的環境，通常在夜間活動。
生活習性
肉食性，捕食蝸牛、蛞蝓等軟體動物和蚯蚓等環節動物，獲得獵物後，用上顎將分泌液注入獵物體內，進行體外消化，然後再吸入體內。通常一隻蝸牛會有許多隻螢火蟲來分享。卵、幼蟲、蛹和成蟲都能發光，成蟲的發光有引誘異性的作用。
發光原理
螢火蟲的卵、幼蟲、蛹、成蟲均能發光。螢火蟲幼蟲的發光被認為具有警戒、恫嚇天敵的作用,而成蟲被認為利用閃光進行種的辨認、求偶及誘捕。通常,雄螢在空中飛行過程中發出特異性的閃光,雌螢發出回應信號,雄螢藉此發現並定位雌螢。雌螢閃光的持續時間和間隔時間都具有物種特異性,因此可以向雄螢提供物種信息、性別信息和地點信息等。而在同種螢火蟲雄性競爭中,自然選擇壓力使雄性螢火蟲在交配前的求偶儀式越來越複雜,持續的時間越來越長。雌螢並不是簡單地選擇閃光亮度最強的雄螢,雄性個體大小,移動速度及交配守衛姿勢等因素也決定著雌螢對雄螢的選擇。Photinus concimilis的雌螢被多隻雄螢競爭時,會選擇那些閃光頻率高於平均值,閃光時間近於平均值的雄螢。目前,國外對於螢火蟲閃光交流信號方面研究較多,而國內除台灣地區外則研究較少。
螢火蟲閃光信號的組成
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。閃光信號所包含的信息、閃光信號的傳遞、接收都是影響螢火蟲兩性交流的因素。閃光信號的頻率、光譜、強度及這些參數在時間和空間上的分布都可看成信號的編碼。單一閃光信號包含以下參數:光譜組成、發光器的形狀、閃光信號模式和光的運動。
發光器
發光器的形狀及大小通常是螢火蟲種間辨認的基礎,不同螢火蟲發光器的形態差異非常大。雄螢發光器一般2節,雌螢發光器1～3節,差異較大,如水棲螢火蟲Luciola substriata雄螢發光器2節,第1節發光器位於第5腹節,呈帶狀,第2節發光器位於第6腹節,呈“V”字形,雌螢僅有1節發光器,帶狀,位於第5腹節。
光譜組成
螢火蟲發出光的顏色是由其體內螢光素的結構及螢光素與螢光素酶相互作用的方式所決定的,螢光光譜具有種特異性,不同種類螢火蟲的光譜不同。大多數螢火蟲發出黃綠色螢光,夜晚中黃綠光所包含的信息容易被同種螢火蟲所接收。在信號傳遞中,黃綠光能儘量減少損耗從而提高信號接收的效率即信噪比。
光的運動
至今還未發現光的運動參與信息的編碼,但在非生物發光的動物中,無論脊椎動物還是無脊椎動物,姿勢是在行為接觸中最為重要和最為直接的視覺信號。螢火蟲雄螢通常在空中飛行,發出種特異性閃光進行求偶,其發光軌跡具有種特異性。雌螢並非根據雄螢的單個閃光脈衝進行種及性別的辨認,而是辨認雄螢飛行時發出的閃光信號序列及閃光軌跡。
閃光信號模式(Flash signal pattern)
螢火蟲的閃光模式包含了許多子參數,如雄螢特異性閃光模式(Maleflash-pattern)、雄螢特異性閃光間隔(Maleflash pattern interval)、雌螢回應時間(Female response delaytime)和雌螢閃光時間(Female flash length)。不同螢火蟲的閃光信號差異非常大,同種螢火蟲不同行為具有不同的閃光信號。研究發現只有在Photinus pyralis雄螢閃光2s時發出一個模擬的回應閃光,才能引誘到雄螢。Photinus scintillans的雌螢只對間隔為0.13～0.16s的閃光做出回應,而對間隔為0.20～0.34s的閃光並不回應。
