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螢火蟲為什麼會發光?

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          螢火蟲在分類上是屬昆蟲綱、鞘翅目、螢科的昆蟲,螢科,全世界已被發現的約有二仟多種,分佈在溫帶到熱帶地區。「鞘翅目」昆蟲就是我們所俗稱「甲蟲」一類的昆蟲。螢科昆蟲除了大部分種類會發光以外,在外觀型態上的主要特徵為:
(1) 頭部一部分或全部隱藏在前胸背板之下。
(2) 翅鞘上只有些微顆點或縱向紋路,而沒有橫向刻紋。



         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。

          螢火蟲為什麼會發光?其發光目的為何呢?發光器早在卵胚胎的末期就已出現,大部分的種類在幼蟲、蛹與成蟲腹部末端具有明顯的發光器。螢火蟲的發光器是由發光細胞、反射層、氣管、神經表皮組合而成。神經是用來傳達訊號,可控制發光及一些物質的經過。發光是由氣管、酵素、發光細胞複雜的發光反應後開始運作。光是由反射層向外側反射,經由透明幾丁質的表皮透射。幼蟲、蛹和成蟲的發光器是隨著生活期的不同而有所差異,幼蟲期時發光器在第八腹節的兩側;蛹和成蟲的發光器是在腹板末端二節。發光器若未分化完成時,如給予外來刺激,會持續的發光。雌雄性別在發光器的形態有明顯的差異,是配偶識別的重要特徵,此外發光器形態的不同,亦可能產生不同的光譜,以傳達不同的語言訊息。不同種類螢火蟲發光顏色也有所不同,如黃緣螢的光較偏黃色,紅胸黑翅螢的光為橙色。每種螢火蟲發光時間和頻率也不同,閃光都有特定節奏,只有同種的螢火蟲才能相互辨認對方所發出光的訊號。>



         19 世紀法國人開始研究生物的發光,經由調查發現中南美洲產有一類會發光的叩頭蟲(Pyrophorus spp. ),在其前胸背板側緣各有一枚發光點,經研究發現發光的反應是一種螢光素和一種螢光酵素的氧化還原反應,螢光酵素在常溫、常壓下使發光反應進行非常有效率;三燐酸作用產生複雜的氧化還原反應,這種反應是連續性的進行著。螢火蟲的光沒有伴隨熱,能量和效率非常高。約2~10%的能量轉為熱量,而其餘能量完全用來發光,因此螢火蟲的光並不像電燈泡般燙人,故稱為「冷光」。

          螢火蟲為什麼會發光,一般的說法,牠的目的可能有二個:
(1)求偶──也就是說作為雌雄間傳訊的訊號。由於一般在天空飛的成蟲絕大部份是雄蟲,而雌蟲通常只在草叢裡爬行,加上有些雌蟲像陸生的臺灣山窗螢、臺灣窗螢、雲南扁螢,甚至和雄蟲有完全不同的外貌,這時牠們為了求偶,便一閃一閃發出光來傳訊信息。  
(2)警戒──當螢火蟲受到外敵的干擾時,為了驅走敵人,便發出強烈的光嚇退敵人,達到自保的目的,這種現象尤其在幼蟲期特別明顯。






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