萤火虫 丘根
一年级 其它 4111字 328人浏览 农村文化乐园

昆虫与人类

1 萤火虫 姓名:丘根 学号:201030960122 班级:10经济一班 电子邮件:576995460@qq.com

【摘要】简单介绍萤火虫的发光原理和生活习性以及现在的生存情

况,让读者能更加了解这个可爱的小昆虫。

【关键词】萤火虫、发光、求偶、生存

萤火虫,主要分布于热带、亚热带和温带地区。在中国统计现发现的种类约有100余种,再加上未发现的种类,总共有150多种。萤火虫一般在夜间活动,卵、幼虫和蛹也能发光,成虫的发光有引诱异性的作用。幼虫捕食蜗牛和小昆虫,喜栖于潮湿温暖草木繁盛的地方。

一、 初识萤火虫

萤火虫的英文意思是“发光的

苍蝇”,但实际上它们是甲虫,属于

萤科,与苍蝇没有任何关系。迄今

为止,昆虫学家正式记录在案的萤

火虫大约有2000 种。萤科昆虫中

还有一些不发光的种类,它们主要

通过信息素寻找配偶。此外,也有

一些虽然发光但并不闪烁的种类。

在北美地区,发光萤火虫主要有三个属:红萤属、扁萤属和窗萤属。别看萤火虫如此温顺,它可是肉食性的昆虫。它们的远房或近亲约有2000种。萤火虫是一种神奇而又美丽的昆虫。修长略扁的身体上带有蓝绿色光泽,头上一对带有小齿的触角分为11个小节。三对纤细、善于爬行的足。雄的翅鞘发达,后翅像把扇面,平时折叠在前翅下,只有飞时才伸展开;雌的翅短或无翅。萤火虫的一生,经过卵、幼虫、蛹、成虫四个完全不同的虫态,属完全变态类昆虫。随着种类的不同,它们发光的颜色、亮度也不同。

萤火虫的身体扁平,大多数雌虫都不生翅膀,不能飞翔,身体的外形有点像蛆虫。雄萤火虫则生有美丽的灰褐色鞘翅,身体一般略小于雌萤火虫。

从外表看,

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2 萤火虫与其他甲虫一样,生有翅鞘。前翅非常坚硬,在后翅上面形成一个保护壳。后翅像扇面,平时折叠在前翅下,只在飞行时才伸展开。萤火虫幼虫一般需要6次蜕变后才进入蛹阶段。过程十分艰巨,幼虫喜吃螺类和甲壳类动物,捕捉猎物后会先麻醉再将含消化 的物质注入身体,把肉分解,然后再享用自己的美味佳肴。

二、萤火虫的发光之谜

科学家一直想弄明白萤火虫精确的定时闪光是如何产生的。不久前,一个科学家小组详细研究萤火虫的发光原理,终于破解了其中的奥秘。实际上,萤火虫发光是一种化学反应的结果。萤火虫的发光器由数千个发光细胞,以及反射层细胞、神经与表皮等组成。在发光细胞中两种化学物质:虫荧光素和荧光素酶。在发光细胞四周还密密麻麻地排列着很多线粒体(线粒体相当于能量工厂,消耗氧气并为细胞提供能量)。科学家们还发现发光的动作起始于传至发光细胞的神经冲动,使得原本处于抑制状态的荧光素被解

除抑制。而萤火虫的发光细胞内有一种含磷

的化学物质,称为荧光素,在荧光素的催化

下氧化,伴随产生的能量便以光的形式释出。

一氧化氮具有十分重要的生物作用。在人体内,一氧化氮控制血压和阴茎勃起,调节学习和记忆能力。在萤火虫的发光器内,一氧化氮可以短暂地停止发光细胞周围的线粒体的耗氧作用,让氧气深入发光细胞内,促使虫荧光素与荧光素酶发生化学反应,从而产生光。简单地说,一氧化氮关闭“发电厂”线粒体,点亮了萤火虫的亮光。随着一氧化氮的迅速消失和线粒体耗氧功能的恢复,萤火虫的亮光也就随之消失了。萤火虫的发光效率非常高,几乎能将全部化学能转化为可见光,是现代电光源效率的几倍到几十倍。由于只有2% ~ 10% 的能量转化为热能,当萤火虫落在我们的手上时,我们不会被它们的光烫伤,萤火虫发出的光也因此被称为“冷光”。

发光不仅仅是为了好看,萤火虫可以根据对方的发光模式来确定其身分。以红萤属为例,雄虫飞行时靠近地面,每6 秒钟发一次光,发光时间持续约半秒钟,发光时以“J ”字型向上飞行。地面上的雌虫看到了雄虫的求偶舞蹈,如果

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3 中意,就会在两秒钟后发出持续时间约半秒钟的闪光作为回应。不同种类的萤火虫的发光模式不同,有的每2~3 秒钟发出持续时间长达2~3 秒钟的光,有的每3~4 秒钟快速闪光3 次,有的则类似于莫尔斯电码中的“点- 划”结构,先快速闪光1 次,然后是1 次持续时间较长的闪光。如果读懂了萤火虫的发光密码,你就可以用笔形手电筒模拟某种雄虫发光,或许你还能将那个种类的雌虫吸引来和你“对话”。

萤火虫发光可不只是简简单单的识别同类,在大自然中,不顾外界天敌威胁,高调展示自己的大多是为了求偶,如孔雀开屏,萤火虫也不例外,发光也是为了吸引异性,可见在大自然中,爱情的力量是多么的伟大。一旦进入成年期,萤火虫的生育竞赛便开始了。大部分萤火虫在进入成年期后便不再进食,而将整个成年期都投入到生育竞赛中去。随着黄昏来临,雄虫腾空而起,在离草1~2 米的空中缓缓飞行,并通过有规律的闪光来宣布自己的求偶之意。雌虫大多不会飞行,只在低矮的草叶上用闪光回应雄虫。看到雌虫的回应信号后,雄虫立刻从空中降落到草叶上,一边继续发信号一边寻找“意中人”。它们之间的“对话”往往要持续一个小时以上。这种“对话”对其他雄虫来说犹如磁铁,它们纷至沓来,以至每次求偶飞行结束后,都可以发现有许多雄虫在草叶上爬上爬下地寻找雌虫。

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三、 萤火虫的生存威胁

萤火虫的发光信号美丽而迷人,但作为一种高清晰度信号,容易被食肉动物所截获,从而使萤火虫的求爱舞蹈成为一种极其危险的活动。为了保护自己,一些种类的萤火虫进化出了有毒化合物,其毒性非常大,能有效地吓阻蜘蛛、鸟、蜥蜴和蚂蚁等食肉动物。这些萤火虫的闪光信号含有警告意义,相当于在说:“我 有毒,别吃我!”然而,即使受到有毒化学物质的保护,有时萤火虫也难逃天敌的捕食,尤其是那些个头比它们大、飞得比它们快的其他种类的萤火虫的捕食。 扁萤属雌萤火虫,被称为昆虫世界中“最狡猾的女巫”。这是一种高度特化的掠食动物,喜欢躲在暗处偷窥红萤属萤火虫的求偶舞蹈,然后模仿红萤属雌虫向雄虫发射回应信号,而这种足以乱真的信号常常诱使求偶心切的红萤属雄虫误入它们早已布好的陷阱。

这一秘密是在上世纪60 年代被昆虫学家洛伊德发现的。当时,他用微型手电筒发光来模仿红萤属雄虫的闪光信号——两次间隔2 秒的

快闪,隔4~7 秒再重复一次。很快,他便得到了闪光回应。待他走近看时,却发现回应者是一只个头很大的扁萤属雌虫。洛伊德花了半个小时观察这只雌虫,发现它总共吸引了12 只红萤属雄虫的注意,最后有1 只红萤属雄虫在和它交换了几次信号后落在它的身旁。十几秒后,当洛伊德再次打开手电筒时,发现扁萤属雌虫正在啃吃那只倒霉的红萤属雄虫。扁萤属雌虫非常贪婪,一只雌虫在一个晚上就能吞食好几只红萤属雄虫,而且它们得到的不只是一顿营养丰富的美餐——扁萤属萤火虫自身

并不产生防身毒素,

但在吃了红萤属雄虫

后,后者体内的毒素

就转移到它们的身上

了。

除了自然天敌

外,人类的活动,比

如滥用杀虫剂和城市扩张,也对萤火虫构成威胁。很多种类的萤火虫不喜迁徙,

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5 年复一年地在同一个栖息地聚集、交配,一旦该地区遭到破坏,别指望它们会迁到别处去。几乎可以肯定,它们将遭到毁灭性的打击。在美国,一些医药公司为了获取虫荧光素和荧光素酶,出价购买萤火虫,导致人们大肆捕捉萤火虫。这是造成萤火虫种群数量下降的另一个重要原因。在日本,萤火虫同样面临灭绝危险。日本萤火虫幼虫栖居于水中,上世纪60 年代的工业污染和城市扩张破坏了河道,致使萤火虫幼虫的生存率直线下降。为了拯救这种可爱的小动物,许多社团响应政府号召,开始了萤火虫栖息地的恢复工程,并取得了巨大的成功。现在,萤火虫已经成为日本环境保护的标志。

萤火虫喜欢湿润的气候,以往广泛分布于南方。根据生活环境的不同,它们可分为陆生和水生两大类,其中前者占了大多数。它们对生活环境要求极高。如水生萤火虫幼虫生活的水里,不能有一点污染,甚至洗衣粉这样的生活污染,也会给它们带来灭顶之灾。它们喜欢植被茂盛、水质干净、空气清新的自然环境,一旦植被被破坏、水质被污染、空气变污浊,它们就会消失得无影无踪。

此外,城市灯光也是影响萤火虫生存的一个重要因素。,萤火虫的生命只有一年,300多天都是蛹和幼虫形态,只有两周的成虫期用来交配繁殖。成虫期,每到夜里,雄虫就会在空中盘旋,雌虫则待在草丛里,彼此靠发光来辨识、吸引。这个时候,假如周围灯光太强烈,它们就会误认为是白天,不再发光,也就不能完成交配。农药的使用、大范围修建建筑物、填埋沟渠、人为捕捉„„这些人类活动,给萤火虫的栖息地带来了极大破坏。

大家都喜欢萤火虫,萤火虫的高效率生物发电也值得人们去研究,但是人们却没有保护它的意识,希望今后,人们能更加注意萤火虫的研究和保护,让这可爱美好的生物能存在于这地球中更久一点。

四、 参考文献

[1] 可爱的萤火虫, 你在哪里?[J]. 绿色视野, 2008, (12)

[2] 张英骏. 新西兰的萤火虫洞[J]. 中国岩溶, 1989, (04)

[3] 萤火虫发光也有开关[J]. 发明与革新, 2002, (06)

[4] 提灯轻舞的萤火虫[J]. 小哥白尼(趣味科学画报), 2004, (19)

[5] 韩吉辰. 可别小看萤火虫[J]. 科学大众(中学版), 2004, (02)

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课程感想

这个学期的昆虫与人类课程,是我第一次学习昆虫的专业知识,也从老师的视频里发现了许多人间美味,本来想起昆虫会起鸡皮疙瘩的,但是现在想起昆虫有时候还会肚子饿。我对昆虫的看法和认识在这门课以后有了本质上的提升。

斌斌老师,您的语言幽默,课堂气氛活跃,一句幽默的话经常能使全班同学捧腹大笑,丰富的人生阅历也令我很佩服,走遍天下,吃遍天下虫。

不过我觉得吃虫还是得要勇气的,最关键的是要咬下第一口,还记得那段蟑螂的视频,吃蟑螂的事我是很难接受的,怎么想也想不到去吃蟑螂啊。大自然真的很奇妙,不过除了让我起鸡皮疙瘩的昆虫以外,这篇论文中的萤火虫是我最喜欢的昆虫,能写一篇萤火虫的论文我感到很开心。而且我第一次看到萤火虫就是在华农,看来华农山好水好人更好呢,哈哈。

很开心能上老师的课,老师带来的不仅仅是知识,还有快乐,下个学期还是选修了老师的课程,希望能继续听老师的课,最后祝老师工作顺利,身体健康。