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[冷知識分享] 螢火蟲為什麼會發光?

螢火蟲是一群軀體、翅鞘柔軟的甲蟲。據估計,全世界約有2000多種螢火蟲,而台灣目前已知有62種。依螢火蟲幼蟲的棲息環境,可區分為水棲、半水棲及陸棲三種,但是不管是哪一種螢火蟲,最吸引人的,還是牠們所發出的神秘光芒吧!公仔箱論壇9 j% S) y  l8 y

) c, V5 K: j' Y& i5.39.217.77螢火蟲是完全變態的甲蟲,一生歷經卵、幼蟲、蛹及成蟲四個時期。目前已知的螢火蟲種類,其幼蟲都會發光,一般幼蟲的發光器位於第八腹節的兩側,在夜間活動時發光。至於成蟲會不會發光,則要視種類而定;例如弩螢屬(Drilaster)的螢火蟲,雖然幼蟲會發光,但是雌雄成蟲都不會發光。) \# f8 v: N6 g+ |& ~

7 @! b* E; F  n2 W$ W公仔箱論壇螢火蟲的發光,簡單來說,是螢光素(luciferin)在螢光素的催化下,發生的一連串複雜生化反應;而光,即是這個過程中所釋放的能量。由於不同種類的螢火蟲,發光的型式不同,因此在種類之間自然形成隔離。
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在台灣目前有的62種螢火蟲中,絕大多數的種類是雄蟲有發光器,而雌蟲無發光器或發光器較不發達。雖然我們印象中的螢火蟲大多是雄蟲有兩節發光器、雌蟲一節發光器,但這種情況僅出現於熠螢亞科中的熠螢屬(Luciola)及脈翅螢屬(Curtos)。因為像台灣窗螢(Pyrocoelia analis),雌雄都有兩節發光器,兩者最大的區別在於雌蟲為短翅型,而雄蟲則為長翅型。8 F6 Y) w  x) ^: i- j8 `
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螢火蟲的發光器是由發光細胞、反射層細胞、神經與表皮等所組成。如果將發光器的構造比喻成汽車的車燈,發光細胞就有如車燈的燈泡,而反射層細胞就有如車燈的燈罩,會將發光細胞所發出的光集中反射出去。所以雖然只是小小的光芒,在黑暗中卻讓人覺得相當明亮。tvb now,tvbnow,bttvb2 Q' Q; I% W/ a# ^% o
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而螢火蟲的發光器會發光,起始於傳至發光細胞的神經衝動,使得原本處於抑制狀態的螢光素被解除抑制。而螢火蟲的發光細胞內有一種含磷的化學物質,稱為螢光素,在螢光素的催化下氧化,伴隨產生的能量便以光的形式釋出。由於反應所產生的大部份能量都用來發光,只有2~10%的能量轉為熱能,所以當螢火蟲停在我們的手上時,我們不會被螢火蟲的光給燙到,所以有些人稱螢火蟲發出來的光為「冷光」。
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至於螢火蟲發光的目的,早期學者提出的假設有求偶、溝通、照明、警示、展示及調節族群等功能;但是除了求偶、溝通之外,其他功能只是科學家觀察的結果,或只是臆測。直到近幾年,才有學者驗證了警示說:1999年,學者奈特(Michael Knight)等人發現,誤食螢火蟲成蟲的蜥蜴會死亡,證實成蟲的發光除了找尋配偶之外,還有警告其他生物的作用;學者安德伍德(Todd Underwood)等人在1997年以老鼠做的試驗,證實幼蟲的發光對於老鼠具警示作用。7 n9 A2 W! r6 W! t% E8 f" Y8 l

) E( d% C  ^% c$ X( i* _公仔箱論壇螢火蟲於夜晚的發光行為,以黑翅螢(Luciola cerata)為例,就目前的研究發現,多是在日落後,雄蟲開始在棲地上邊飛邊亮;在雄蟲開始活動不久後,雌蟲便開始出現於棲地周圍的高處(雌蟲也會發光,但只有發光器一節,雄蟲則有兩節發光器),從晚上7點一直到11點半左右,在其棲地可以見到成百成千的螢火蟲發光,但差不多在晚上11點半過後,成蟲便逐漸停止發光。而且雄蟲發光的頻率也有變化,並非整晚的發光頻率都一樣。由於台灣這方面的研究正在起步階段,有關螢火蟲發光的種種科學問題,亟待深入探討。
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4 _$ ], j' l* R公仔箱論壇螢火蟲之所以會發光,是因為體內有一種腺體,此腺體含有『螢光素』,經由『螢光酵素』的氧化作用所產生;螢火蟲的光屬於『冷光』,不會灼人。
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螢火蟲為什麼要發光?
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螢火蟲發光最主要的目的有兩種:
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1.警戒:螢火蟲遇到危急的時候,閃螢光,警告敵人不可接近,達到驅離的效果。tvb now,tvbnow,bttvb- |7 }+ C+ z2 N) A) G
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2.求偶:成蟲期的雌蟲通常棲息在草葉間,不飛行;加上有些種類的雌蟲體龐大,翅鞘退化,無法飛行;因此,藉由有節奏的閃光訊息,達到同種間求偶和交配的任務。
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什麼時期的螢火蟲會發光?
7 ?& V. k0 \0 K  e一般人都認為只有成蟲會發光,其實螢火蟲的卵、幼蟲、蛹、成蟲都會發光。 tvb now,tvbnow,bttvb( a3 N  E7 _( }7 Z
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螢火蟲的卵會發光(黃緣螢的卵) 螢火蟲的幼蟲也會發光(山窗螢的幼蟲) 動一動螢火蟲的蛹,發現牠們也會發光(山窗螢的蛹) 這隻是(黑翅螢成蟲),當然牠也會發光。
【兄弟帮】2011年兄弟帮吹水区
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