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夜光小精靈──螢火蟲

2014年06月17日
作者:李鍾旻

在海洋中不少會發光的生物,深海的鮟鱇魚,某些甲殼類與浮游生物,即能將「光」作為溝通的工具,然而對陸地上的生物而言,這項能力卻不多見。

螢火蟲便是陸生生物中,少數能自體發光的一群,而牠們大概也是人類最熟悉的發光生物。早期台灣鄉間稻田周圍常有螢火蟲的身影,這些小昆蟲也因而出現在我們的鄉土文化,閩南話稱螢火蟲為「火金姑」、客家話稱之為「火焰蟲」,牠們不時化身成童謠詩歌裡的主人翁。儘管時至今日,當下要賞螢往往得移駕山野,而不若以往的隨處可見,這類生物的名氣可絲毫未減,仍是昆蟲中聞名遐邇的明星。

歷史裡的點點光彩

這群螢火蟲自古也是庶民、帝王皆愛。中國歷史上曾有這麼一段事蹟,《隋書.煬帝紀》:「上於景華宮徵求螢火,得數斛。夜出遊山,放之,光徧巖谷。」這段記載指出,隋煬帝楊廣曾在東都洛陽景華宮,將各處蒐集而來的螢火蟲放出,藉以取樂,由於數量之大,在夜間蔚為奇觀。

發光的紅胸黑翅螢。螢火蟲發光的顏色因種類而略有不同,例如黑翅螢發出的是黃綠色光,紅胸黑翅螢的光偏橙色,黃緣螢的光則呈黃色。(圖片攝影:李鍾旻)

過去人類認為螢火蟲是由腐敗的草所變成的,因此有「化腐為螢」一說,許多古代詩歌也將之神話,但其實螢火蟲的生命並非源自腐草。螢火蟲與一般甲蟲一樣,是屬於完全變態的昆蟲,生命過程歷經卵、幼蟲、蛹、成蟲這幾個階段。

螢火蟲是屬於鞘翅目螢科的昆蟲,全世界已知的螢火蟲超過兩千種,台灣目前已知的螢火蟲種類約有50餘種。從外觀來看,牠們通常前胸背板發達而覆蓋著頭部的一部分,甚至完全遮住頭部;此外牠們的翅鞘上普遍具有縱向紋路的特徵。

依幼蟲生活的環境,螢火蟲約略可分為水生、陸生兩類。台灣地區以陸生者佔多數,其族群主要生活在潮濕的陸域環境;也有少數種類為水生,生活於乾淨的水域。除成蟲外,由於牠們大多在地表或水中活動,通常並不容易發現蛹或幼蟲。

每一種螢火蟲成蟲皆有其發生的特定季節,在台灣,黑翅螢的成蟲約在每年的3~5月出現,棲息於海拔1500公尺以下山區,由於牠們的族群量較其他種類為多,向來是台灣各地賞螢活動的主角,也因此春天是台灣的賞螢最佳季節。其他種類如幼蟲水棲性的黃緣螢約3~10月皆可見,擬紋螢則出現在約4~8月的春夏之間。另外也有秋冬季節出現的螢火蟲,如山窗螢在秋冬發生,雲南扁螢則約在冬天出現。

幾種春天時低海拔山區常見的螢火蟲。(圖片攝影:李鍾旻)

山窗螢的成蟲及幼蟲。(圖片攝影:李鍾旻)

雲南扁螢成蟲。(圖片攝影:李鍾旻)

發光學問大

螢火蟲的發光「密碼」,最初是由美國佛羅里達大學的動物學家洛伊德(James E. Lloyd)所發現。發光的行為其實是一套獨特的語言,現在已知螢火蟲發光的頻率與亮度,可用來傳達不同的訊息內容,特別是在生殖上具有重要意義。大部分種類的螢火蟲在夜間活動並能夠發光,雄蟲憑藉發光來求偶,這些光夠讓雌雄個體彼此互通有無,完成配對。不過也有少部分種類的螢火蟲為日行性而不發光,仰賴其他的方式通訊。此外發光行為有時也用於警戒、對天敵示警。

螢火蟲的光是由位於腹部的發光器所產生。發光器由許多發光細胞組成;發光的化學反應須釋放能量,如同生物呼吸時一般,需要氧氣的參與。經由呼吸作用,當發光細胞中的發光素與氧氣與結合,在酵素的催化下將形成生化反應而發出光芒。由於在螢火蟲的發光過程中,九成以上的能量轉化為光能,僅有約2~10%的能量轉為熱能,所以牠們的身體並不會像電燈泡般的發燙。

不同種類的螢火蟲,皆有各自的、特有的一套發光節奏,讓同種的同伴能夠彼此溝通。例如台灣特有的黑翅螢,每次閃光的間隔大約1~2秒,其他種類的螢火蟲亦有其特定的頻率,保括閃爍的次數及間隔時間。

節奏的差異甚至也存在同種的不同族群間,日本學者大場信義曾以日本當地的源氏螢為對象,調查其發光的間隔時間,發現雖然為同一種類,但分布在日本東部的源氏螢,其發光閃爍的頻率是「四秒一次」,西部的族群發光頻率則是「二秒一次」,反映出不同族群間的行為差異。日本作家泉麻人則將源氏螢的閃光現象做了有趣的比喻:「如日本西部人的個性比較急」,而日本人亦贊同保育、維持當地不同閃爍頻率的兩族群。另外,同種間雌雄個體的發光形式多少也會略有差異。

交尾中的黑翅螢。(圖片攝影:李鍾旻)

尊重自然 讓星光永恆

大部分種類的螢火蟲成蟲雖僅取食露水或花蜜,但其幼蟲則為捕食性,牠們通常以蝸牛、螺類或其他無脊椎動物為食。螢火蟲幼蟲能分泌特殊的麻醉液使獵物失去行動力,並能分泌消化液行體外消化,讓獵物組織先分解為稠狀,再以吸吮的方式攝食。

不過螢火蟲周遭也有不少天敵,特別是蜘蛛、蛙類常可見其捕食螢火蟲的成蟲;此外真菌或病菌等微生物也會對牠們造成危害。

黑翅螢遭蜘蛛捕食。(圖片攝影:李鍾旻)

除了螢火蟲及部分與其分類上較接近的鞘翅目昆蟲外,昆蟲中會發光的種類已知尚有分佈紐西蘭、澳洲地區之一類具有發光能力的蕈蠅;南美洲也產有一種會發光的叩頭蟲。

在昆蟲之外,陸地上較為人知曉的發光生物大概就屬真菌類了,已知目前在歐洲、亞洲、非洲及美洲皆有發現發光真菌的紀錄。台灣也有這類會發光的真菌,雖然它們並不常見,例如生長於竹林中的「螢光小菇」能發出綠色螢光,成群出現彷彿靜止著的螢火蟲。據說在日本有種螢光蕈,不但菌絲體發光,更特別的是其所產生的孢子也帶有螢光,如有機會目睹,那黑夜中飄散的亮粉想必自有另一番別於螢火蟲的魅力。

無論是發光昆蟲、真菌,這群夜裡的光點不只是迷人而已,它們的存在與否多半也反應出一個地區環境現況的好壞。欣賞這些夜光家族的同時,也請不要忘了尊重自然,讓這片詩意盎然的景象年年都能重現。