生理結構
生命週期
卵:不同種類的螢火蟲卵,其大小、形狀和顏色會有些微不同,卵孵化的時間大約需要20天左右。
幼蟲:幼蟲期是螢火蟲生活史中最長的一段時間,以棲地可分為樹棲、地棲、水棲三類,成長的時間約半年至一年。
蛹:螢火蟲的蛹屬於裸蛹,由外表便可清楚看見各體節,多數種類會發光。蛹期一般約一至二周,也有些螢火蟲種類的蛹期持續一個月之久。
成蟲:成蟲階段是螢火蟲生活史中最容易觀察的時期,他們會在夜間活動,尋找交配的對象。成蟲只有約20天的短暫生命。
台灣主要螢火蟲
山窗螢:台灣體型最大的螢火蟲,陸棲性,雄體長約18~22mm。前緣有兩枚腎形透明斑,翅鞘為黑色,外圍有細微黃邊,約11月前後出現。
黑翅螢:台灣螢火蟲中數量最多、最容易觀察到的種類。前胸背板為橙黃色,黑色的翅鞘,體型小,一般體長約8~10mm。
黃緣螢:台灣三種水生螢火蟲中最常見的品種。雄蟲體長8~9mm,由於二翅鞘間的邊緣有黃色線條,故名黃緣螢。
台灣主要賞螢據點
螢火蟲發光
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。
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。
螢火蟲的發光,簡單來說,是螢光素(luciferin)在螢光素酶的催化下,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。
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。
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。
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酶被解除抑制。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,在螢光素酶的催化下氧化,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」。
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。
螢火蟲於夜晚的發光行為,以黑翅螢(Luciola cerata)為例,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。