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※ [本文轉錄自 sometimes 信箱] 作者: sometimes.bbs@ws3-sun.ndhu.edu.tw 標題: ◇ 螢火蟲的生活【轉載】 時間: Sat Apr 8 08:14:23 2000 發信人: doow (花蓮好美), 信區: Dandelion_Club 標 題: 螢火蟲的生活【轉載】 發信站: 花師粹藍之戀 (Thu Apr 29 15:49:22 1999), 轉信 資料來源:【黑暗中的燈籠:螢火蟲】 網址:http://www.boe.tnc.edu.tw/~fongw/html3/index-1.htm =========================================================== 螢火蟲的生活 [一、發光器與發光反應] [二、同時明滅的現象] [三、成蟲的生活] [四、幼蟲的生活] [五、化蛹] 一、發光器與發光反應 圖片顯示   螢火蟲因為會發光,因此在昆蟲中顯得相當特別而引人注目,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。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,而這種訊號對成蟲而言,往往就是求偶的 信號,以達辨認對方,互相會合,進行交尾。   通常螢火蟲的發光行為具有誘集(prey attract-ion)、警戒(warnning)、對捕食者的 恫嚇(intimitation of predators)、照明(illumination)、偽裝(camouflage)及族群調節 (population regulation) 等目的。 二、同時明滅的現象   在新幾內亞到印度等東南亞一帶的河口沼澤地,分布著Luciola屬與Pyeropty屬 的螢火蟲,大發生時雄蟲數量相當多,成千上萬的數量,會一起聚集在特定的樹上, 集體同時明滅,一般稱為「發光樹」,但在行為學與演化上的意義為何呢?尚不明暸, 值得深入探討。根據大場信義博士(1984)的研究發現,日本產源氏螢 (Luciola cruciata Motschulsky)在日沒後的30~40分鐘間會有同時明滅現象,經過光 譜分析結果發現,同時明滅的發光間隔有二型,第一型為短週期型,發光間隔約2 秒;而第二型為長週期型,發光間隔約4 秒;更進一步以同功異構酉每(allozyme) 分析,結果以不同的生態小種加以定義說明(Suzuki et al, 1996)。在九州熊本縣旭 志村源氏螢的棲息地,範圍長600m ,寬10m,最盛期時有數萬隻個體,且有集體 發光現象,週期非常規則;但發生後期,發光週期會逐漸變亂。而台灣的螢火蟲中 尚未發現此大量聚集現象。 三、成蟲的生活 (一)發生、活動與食物   不同種類的螢火蟲,其成蟲發生的時期也不同;黑翅螢的發生在4~6月中旬; 台灣窗螢的發生在3~10月;台灣山窗螢在10~12月間。羽化後的成蟲翅很軟且乳 白色, 2~3天漸硬化後,才從地面上爬出來,通常發生初期數目較少,爾後數量才 漸漸增加,而早期出現以雄蟲居多,雌蟲較晚出來,其雌雄性比例與發生有相當的 關係。在日本西部與東部源氏螢的雄蟲的發生時間上,在發生初期、最盛期和後期就 有所差異。夜行性的成蟲發光開始後的一個小時,為其活動最盛的時段;雄蟲的複眼 相當發達。另外日夜活動性的成蟲發光較弱,發光器較小,其觸角特化為許多不同的 形狀,且具有許多濃密的細毛分布;複眼較小,占頭部面積的三分之一以下;在白晝 裡夜行性的成蟲通常會躲於葉片背面休息。成蟲有些種類會訪花,取食花粉或花蜜, 如大端黑螢,有些種類的成蟲取食露水等。當螢火蟲受到驚嚇或天敵欲捕食時,通常 會假死似的掉落於地面,或利用胸部兩側的排攘腺分泌化學物質,類似人蔘味,乳白色 的液體,會從前翅兩側緣流出,如台灣山窗螢的雄蟲。 (二)探尋雌蟲   在雌雄蟲交尾前,雄蟲主要的行為在探尋雌蟲的位置,一般可分為二類行為。 第一類為雄蟲通常是以「光」作為探尋雌蟲的主要溝通方法,太陽下山後,雄螢會 停在葉片上,開始發光,然後漸漸飛起,且邊飛邊發光;當雄蟲活動最盛的時期, 會一齊反覆的明滅,此時的數量也較多;此後雄蟲尋著光訊號找到雌蟲,便進行交 尾。日本的大場信義博士與美國Florida 州立大學James E. Lloyd教授為此方面發 光行為的專家。另一類是日行性或日夜行性的成蟲,主要利用性費洛蒙作為溝通的 方法,因此這些成蟲的發光器較小或不具發光器,觸角相當發達且布滿細毛,如櫛 角狀、鹿角狀。有些種類亦有兩種方式並行的現象,相當複雜,雌雄間的溝通方式 仍有待深入探討。 (三)交尾   當夜幕低垂,雌螢通常靜靜的停著,發著光,當雄螢發現訊號,便向雌螢飛去 ,慢慢的靠近,然後開始交尾。在螢科的種類中,窗螢屬的交尾姿勢如「>」字形 ,通常是雄蟲在上雌蟲在下;而絲螢屬交尾姿勢如「一」字形。一般雌蟲在羽化後便 可交尾,因為雌蟲活動能力較弱,交尾的地點通常在原棲地附近,幼蟲水生的黃緣螢 常在水域旁的植被上交尾;窗螢屬或薄翅螢屬的雌蟲則較喜於地面上爬行,因此多於 地表上的落葉下或洞穴中交尾。交尾時間可長達二十四小時之久,當太陽升起時,牠 們會保持著交尾的姿勢,慢慢的轉移到葉片下或洞穴旁的隱密陰涼處。台灣窗螢雌蟲 的交尾,一生可達4次以上,產卵前期相當短,交尾後次日便可產卵。 (四)攻擊性擬態   在螢火蟲的世界裡,不同種類的螢火蟲一般是不能夠「通婚」的,而有些不同種 類甚至會互相殘食,原本閃光是交尾的訊號,但卻反而成了一種特殊的誘敵方法。有 些聰明的雌螢學會了多種其他種類雌螢的發光訊號,將這種密碼記憶後,然後模仿, 引誘被模仿者的雄螢,當滿懷熱情的雄螢接近時,本以為雌螢有反應而漸漸靠近,一 不小心,被雌螢捕捉,成為雌螢的獵物,是一種大自然中的「光陷阱」。美國的螢火蟲 專家Lloyd 博士研究美國南部產的螢火蟲(Photuris spp.),發現此一有趣的現象。該屬 雌蟲會模仿其他種雌蟲的發光圖譜,對被引誘之雄蟲的發光會立刻開啟,發光對應, 而當雄蟲漸漸接近後,而立刻加以捕食,在行為學上稱此種現象為攻擊性擬態 (aggressive mimicry)。 (五)產卵行為與卵的孵化   黃緣螢的雌蟲在水邊土堤青苔、潮溼陰暗土或是葉片上產卵,一般產約100~200 枚左右;而幼蟲陸生的台灣窗螢也是喜歡在長有許多雜草、樹蔭下、或石下陰暗處產 卵,台灣窗螢約產160~200粒。當雌蟲產卵時總是慢慢的移動身體,會左右擺動著腹 部,弓著腹部末端,找到合適的地點,伸出產卵管,把卵一個個的產下,產在青苔的 小葉間或土堤表面的縫隙間,會以一些物體作為依附。剛產下的卵十分柔軟,如軟果 凍般,表面有一層黏稠透明的物質,經過2~3天後才會慢慢的固定。黃緣螢的卵剛生 下呈淡黃色,半透明,隨著時間慢慢變成白色而不透明,變硬後,再轉變成灰黑色; 孵化前卵殼略透明,直到會動的幼蟲爬出。螢火蟲的卵期一般約20~30天。日本產源 氏螢的卵淡黃色,經過一段時間後,背板開始變成暗色,幼蟲孵化後尾端有一對很小 的發光器痕跡,剛孵化的幼蟲會因反作用而落到水面下,落下的幼蟲會沉到水底,卷縮 成圓形,然後慢慢浮到水面,等到有適當的生長場所落下或隨著流動的水移動。在水 族箱中攪拌水,可觀察剛孵化幼蟲,有很多幼蟲因此浮上來;在水底鋪滿細砂幼蟲會分 散躲藏;若不鋪砂幼蟲會群集成團。在觀察卵的形態或飼養管理上需要注意保持適當 的濕度,以防止卵的乾扁化,造成死卵。 (顯示圖片) 四、幼蟲的生活   一般將螢火蟲幼蟲生長環境分為陸棲型與水棲型兩類。幼蟲水生的種類如黃緣 螢、黃胸黑翅螢等,台灣目前僅發現2種。大多數的幼蟲種類為陸生。另有紅翅螢 屬幼蟲生長在近水邊潮濕的地方,幼蟲能夠潛入水中捕捉蜷類,當蜷類被麻醉後, 在將其拖到陸上在加以取食,在取食的行為上十分特別,因此有些學者專家稱為「半 水生」型,如紅翅螢屬的種類。螢火蟲的幼蟲皆有逆光性,因此皆為夜行性,在夜 間主要是取食的活動,有些種類會在地表上爬行,找尋地表上的獵物,如橙螢、雲 南扁螢與櫛角螢的幼蟲;也有些幼蟲喜歡爬到樹上捕食蝸牛,如一些薄翅螢的幼蟲。 因此幼蟲在生態棲位上有明顯的分化,所以對於取食的食物也產生了特化的現象, 所以在研究的過程中,值得加以注意與記錄。白天幼蟲安靜的在石頭、沙堆、枝葉、 洞穴或泥土中躲藏;有些地棲性的幼蟲會鑽到土中營洞躲藏,且將身體拱起,如雲南 扁螢幼蟲。 (一)幼蟲食性與生活史   在整個生活史中,幼蟲期是最長的時期,幼蟲會不斷的 取食,因此與被捕食者的關係相當密切,所以對於幼蟲食性的瞭解,有助於探討生 態系中食物鏈的關係。幼蟲陸生的種類是以軟體動物或環形動物為食,例如蝸牛、 蛞蝓或蚯蚓等,種類不同,食性也有所差別。幼蟲水生的種類則以淡水中的螺、貝 類為食;在飼育的條件下,如以蝦肉或烏賊肉餵食,也可攝食發育成長。黃緣螢幼 蟲在野外約有十五種螺類可食,但是卻不喜歡捕食元寶螺與福壽螺。幼蟲如果受到 攻擊,腹部會突出白色囊狀的排攘腺,且分泌乳白色的液體,以禦外敵。(顯示圖片) 表一、黃緣螢、台灣窗螢生活史之比較 種 類 生活期 參考 文獻 卵期 幼蟲期 蛹期 成蟲期 合計 黃緣螢 20 93 7 14 134天 陳仁昭1992 (幼蟲水生) 台灣窗螢 20 86 7 16 129天 陳仁昭1992 (幼蟲陸生)   卵孵化後的幼蟲稱為一齡幼蟲,經第一次蛻皮後就變成二齡幼蟲,成長的過程 中隨著蛻皮而漸漸長大,依此類推,大多數的幼蟲需要經過6~7次的蛻皮,換句話 說需有七齡。而窗螢類的終齡幼蟲末期後會進入前蛹期,也稱為滯育期,經蛻皮後 才會進入蛹期。幼蟲的蛻皮是從頭部開始,首先由側面開始裂開後,幼蟲體漸漸的 蠕動,向前爬行,乳白色的幼蟲便蛻皮而出,需經過2~4小時後,黑色素沉澱後, 慢慢的變為黑色。比較台灣窗螢(幼蟲陸生 )與黃緣螢(幼蟲水生 )的生長期,發現幼 蟲期所需的時間最長,皆需3個月左右, 有些種類則需要10個月,一般而言,齡 期愈大,時間愈長;在人工的飼育條件下,各齡的生長期不一致,且平均生長期的 變方值相當大。 (二)幼蟲的步行   幼蟲的步行是利用3對腳和尾腳,連續性的動作,也稱之為蚇 蠖型的步行方式。首先幼蟲會將腹部略為拱起,且頭、胸部略低,尾腳固定,足部向 前步行後,身體拉直,尾腳再往前進,如此反覆的動作,就完成步行的動作;當步 行撞到障礙物時,會將頭部縮入前胸背板中,退縮後再漸漸伸出。頭部放低,向左 右環視,以找尋獵物,這樣安全性較高。窗螢類的幼蟲會在步行中,點著「燈」, 在野外十分容易發現。(顯示圖片) (三)幼蟲的捕食行為   幼蟲主要的食物為軟體動物,特別是有殼的種類。陸生幼 蟲最常攻擊螺類的觸角,被攻擊到的螺類或蝸牛,觸角會縮下後再探出來,如此反覆 2~4次,便可將蝸牛麻醉;水生幼蟲攻擊後,螺類把身體縮到殼內﹐並以口蓋封閉起 來,不久再把身體探出來,幼蟲則會採取等待的姿態,再度攻擊,將麻醉液注入螺的 身體;幼蟲如果停在螺或蝸牛體上,牠們會極力振動,希望將幼蟲振落,但漸漸地身 體已經被痲痺,蓋子再也蓋不住了;此時幼蟲會分泌消化液,用強而有力的大顎夾肉 ,使其消化液能夠充分的將肉分解,因此可在幼蟲上唇部位發現有細漿狀的圓球,肉 質部分被分解成細漿狀流質的肉糜,然後再吸入體內,屬於體外消化,以此方式完成 取食過程。幼蟲可慢慢攝食,如果吃飽了,吃不完,便在蝸牛殼內休息,等餓了再食 用,窗螢類幼蟲此種現象特別明顯;有些種類同種幼蟲數隻聚集在一起,有集體取食 的情形,如黃緣螢或窗螢類;但也有些種類較為殘暴,對於同種間的取食競爭十分明 顯,如雲南扁螢,會對同類或其牠幼蟲加以攻擊;被攻擊麻醉後的蝸牛或螺類,也有 可能因幼蟲不再捕食,恢復知覺而逃離。(顯示圖片) 五、化蛹   水生的幼蟲在化蛹前會爬上陸地,在適當的地點造繭化蛹,稱之為「上陸行為」 。日本產源氏螢的終齡幼蟲在暖和的暗夜裏會一齊發光且登陸,在爬行數公尺後, 鑽到土中建造土繭,在日本此種上陸行為發生在晚間8時到次日凌晨3時,連續不 斷,而晚間8時左右是上陸最旺盛的時間,之後則越來越少,上陸期決定於光週期 的變化,在雨天、氣溫10 ℃以上、沒有風、達到終齡等等都是其重要的因素。幼 蟲造繭的場所,要有良好保水性之土壤,且物理因素要很安定,鑽進的深度約數公 分。在繭的內壁以液體加以固定,造成蛹室。幼蟲便稍微縮起,腳也不動,慢慢地 等待體內組織起變化,此時便開始進入前蛹期。前蛹期的終齡幼蟲會連續發出很強 的光。陸生的幼蟲會找尋隱密的場所化蛹,並無造繭的現象,進入前蛹期的幼蟲便 不再取食,靜靜的躲在隱密處,準備化蛹。前蛹期的長短,隨氣溫的差異而有所改 變,冬季的前蛹期較夏季的前蛹期長。前蛹經由蛻皮變成蛹期,蛹白色,為裸蛹, 雌雄性別在蛹期時便可分辨,蛹期時的發光器也會持續發光,光會比前蛹期更強, 經過7日左右,便可以明顯看到蛹的複眼、翅和腳等附屬器開始明顯黑化、變暗等 現象,經過數日後便羽化為螢火蟲了,台灣產的黃緣螢也有此現象。幼蟲陸生的窗 螢類無明顯的造繭現象,僅在隱密處或縫隙中靜靜的將身體倒置,成「U」字形, 等待化蛹,先由胸側板先行開裂,慢慢向前蠕動,完成化蛹。(顯示圖片) -- ※ 來源:‧花師粹藍之戀 bbs.nhltc.edu.tw‧[FROM: 210.70.57.121] -- -- 猶巴 邊境第一劍客 流浪於腐海深處 尋找腐海和生命的秘密 .... -- Origin:《 成大計中 BBS 站 》[bbs.ncku.edu.tw] 來源:[ocean223.na.ntu.edu.tw]