秋夜与萤火虫小说萤火虫

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此时,已是秋分节气。我一直觉着夏末秋初的夜晚是四季中最有特点的,因为秋初的夜晚单凭嗅觉就能嗅出来,空气中凉凉的湿气有一种特别的味道,它会嵌入人记忆的深处,一旦再次嗅到这种味道,就会让人不禁有种似曾相识的感觉,让人不禁想到过去。此时,经过一夏的生长,草木已变的茂盛,夜凉如水,四周全是蟋蟀的叫声,此时的蟋蟀感觉是一年中叫的最响的时候。看到这一切,走在路上,总感觉少点儿什么。后来才发现是萤火虫。

这才发现,我已经很久没有见过萤火虫了,记忆中至少已经十年没有见过了。而我却还依旧以为它们每当这个时节都会在夜晚出现。这种坚信的以为,就好像我昨晚确实看到了它们在飞舞一样。即便我已经很久没有看到它们。

为什么过去的记忆是如此深刻呢?也许童年的记忆本身就是深刻的,也许,这些年的确时光变快了,以至于快到过去就像昨日发生一样。记得人们总说,人年龄越大,越感觉时间过得越快了。这是一种错觉,还是真的如此呢?也许都有可能,在科学上,有一种解释为,这是由于随着人年龄增大,我们神经元之间传递的速率会慢慢变慢,换句话说,相比于过去,相同单位时间内,我们感知到的外物信息量变少了,所以,同样是一天,处理到的信息量变少,让我们的大脑故以为时间变快了。这牵扯到大脑的内时间意识现象,即时间感知,关于这个,在以后的日子里再做讨论。

唐代诗人杜牧有一首诗,叫做《秋夕》:

银烛秋光冷画屏,

轻罗小扇扑流萤。

天阶夜色凉如水,

坐看牵牛织女星。

这里的流萤便是萤火虫。而如今,萤火虫消逝的已越来越多。很多人从小都没有见过萤火虫。

平日的我们,大多只看到在夜中飞舞的发光的萤火虫,但其实,那只是萤火虫的成虫。而萤火虫其实像其他完全变态昆虫一样,一生要经过卵,幼虫,蛹,成虫,四个阶段。

而萤火虫是从一生下来,是卵的时候就会发光的,换句话说,萤火虫的一生,都是在发光的。

具体如下图,(1)发光的萤火虫卵(2)某种萤火虫的幼虫(3)全身发光的萤火虫蛹(4)某种萤火虫成虫(雌)(5)某种萤火虫成虫(雄)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

野外萤火虫的成虫期大部分只有10天左右,少的只有3至5天,多的有20天的,而在这10天里,它们所有的目的就是完成交配,产下卵,然后死去。

???当我看到这个时间时,觉着时间实在是太短了。想想作为人,很多人十几年都找不到一个伴侣,而自然却要求萤火虫在7天的时间里找到另一半,并产下后代,实在是天壤之别。我想,如果萤火虫成虫会作诗的话,一定写不出“明日复明日,明日何其多”这样的诗句。比它成虫寿命短的,便是蜉蝣了,蜉蝣成虫寿命基本上只有一天的时间,相信蜉蝣也写不出“两情若在久长时,又岂在,朝朝暮暮”这样的诗句,因为我的爱情就要在朝朝暮暮。

萤火虫成虫基本上是不吃东西的,一般就是喝些汁液,吃些花蜜,或者靠幼虫积累下的脂肪生存。只有个别品种是进食的,如北美洲的女巫萤,它的雌虫可以捕食其他萤火虫。雌虫模拟其他萤火虫发光,吸引雄虫,然后吃掉它们,女巫这个名字我觉着名不虚传。真是太可怕了。本来以为是美好的爱情,却不想是杀身之祸。

如果按萤火虫幼虫生活环境分,萤火虫有陆生萤火虫,水生萤火虫,和半水生萤火虫。大部分萤火虫都是陆生萤火虫,即幼虫生活在陆地上,水生就是幼虫生活在水里,靠鳃呼吸。

那萤火虫吃啥呢?

水栖萤火虫幼虫吃淡水螺类,陆生萤火虫幼虫吃蜗牛、蛞蝓(鼻涕虫),还有些种类的幼虫捕食蚯蚓或小型昆虫,如蚂蚁、白蚁等,甚至可以取食死亡生物的尸体。

有些萤火虫幼虫吃一次可以管一个月,如果人类也如此该多好,毕竟吃喝拉撒睡,占据了人太多的时间。关于人为什么要睡眠这个问题,或者说哺乳动物为什么要睡眠这个问题,也是一个有趣的问题。

萤火虫幼虫是如何捕食蜗牛的呢?

萤火虫幼虫头上长有一对发达的3节触角,最末一节的触角上还生长有一个圆形的感受器,幼虫便利用这发达的触角探测猎物的气味。此外,幼虫还生长有一对非常发达的上颚,这对上颚就像弯弯的镰刀,中间是空的。发现猎物后,幼虫会用上颚刺入猎物体内,同时通过上颚中的管道,向猎物注入消化道内一种具有毒性的液体。这种毒性的肠液会在很短时间内死猎物,并分解液化猎物组织,进行肠外消化。之后幼虫再通过中空的上颚吸食液化的食物。如下图,萤火虫幼虫在吃一只蜗牛。

吃蜗牛的幼虫

全世界的萤火虫记录大概有种,其中,中国还没有确切的数字,估计有多种。

???在上文中,我说萤火虫成虫在这个时节出现,那只是针对我生活的地方,其实,在全国各地,由于纬度的不同,一年之中都有可能出现,但一般集中在4月到11月羽化成虫,不同种类羽化的月份不一样。南方明显要多于北方,目前,福建省观察到的萤火虫种类最多。

萤火虫的幼虫我只见过一次,但也可能是雌成虫,也还是在小时候,那时在草丛里有东西在发光,我便将它捡回了家。之后就没见过了。

我初步认为我小时候看到的萤火虫属于泰山未知窗虫(注:这里的“未知”就是它的名字)。一是地域近,二是它们成虫飞翔的时间与我的记忆恰好相同,基本为每年8,9或者10月进行羽化。三是外形也差不多。但也不一定,一个地方不一定有一种萤火虫,也可能是一种还没有被记录的萤火虫,因为中国现在研究萤火虫的并没有多少人。我至今没有见过成千成群的萤火虫满天飞舞的样子。

大多数种类萤火虫都是会发光的,但也有少部分萤火虫是不发光的。

同理,大部分种类萤火虫是夜间活动,但也有少部分是白天活动,这部分便不发光。

???大部分种类雄萤火虫成虫有翅,可以飞行,而大部分雌萤火虫成虫是没有翅膀或者翅膀退化为翅芽,或者只有鞘翅,没有里面的膜翅,不能飞行。换句话说,我们平时看到的大部分飞舞的萤火虫都是雄性萤火虫。也有种类雌萤火虫有翅,可以飞,并且寻找配偶。不能飞的雌虫就靠萤光来吸引雄虫。(但关于雌雄萤火虫交流这一块儿,雌雄之间发出的性信息素可能也起到一定的作用。)

所以,这里就要说到萤火虫的最重要的那个小灯笼了,即萤火虫为什么要发光和怎样发光,它发光的基本原理是什么?

萤火虫幼虫的发光主要是警戒和防卫天敌,萤火虫成虫发光主要是为了求偶。

萤火虫发光一般都是黄绿色光,也有发橙色甚至红色光的时候。

它的发光原理是啥呢?即萤火虫是怎么做到发光的。

萤火虫有专门的发光细胞,在发光细胞中有两类化学物质,一类被称作荧光素(在萤火虫中的称为萤火虫荧光素),另一类被称为荧光素酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗ATP,并与氧气发生反应,反应中产生激发态的氧化荧光素,当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子。这就是萤光。

发光反应的反应式如下所示,荧光素,ATP(三磷酸腺苷)和氧气,在荧光素酶和2价镁离子的催化下产生右边的氧化荧光素,焦磷酸,二氧化碳,并发出黄绿色的荧光。

发光反应又分三个步骤:

1.荧光素和ATP在荧光素酶和2价镁离子(Mg2+)的催化作用下,产生荧光素-腺苷酸。

2.荧光素-腺苷酸和氧气发生氧化反应,产生激发态的氧化荧光素,和单磷酸腺苷(AMP)。

3.激发态的氧化荧光素回到基态,并发出绿光。

发光反应的产物---氧化荧光素在ATP提供能量的情况下,又将还原成荧光素,使得发光过程得以周而复始。(注:此过程描述来源于维基百科——萤科)

大多数人读到这些其实还是并没有真正理解这句话的过程,因为你需要了解什么是荧光素,什么是荧光素酶,什么是ATP,什么是激发态,什么是基态,什么是光。再探究进一步的过程本质,就深入到生物化学,光学,电磁学,原子物理学,量子理论等学科的知识了,这是一个大坑,需要一大堆基础知识,比如,经过初高中教育的人都知道光实质是电磁波,但很少有人会去了解,那电磁波是什么,即只有了解了电磁波是什么,才会真正了解光是什么。但了解了这个微观萤光发生的过程,也便顺便会知晓太阳能光伏发电是怎么一回事,植物的光合作用在微观层面到底是怎么进行的,即如何将光能转化为化学能,微波炉的工作原理是什么,手机屏幕是如何闪现出图像的等等。这都涉及到电子与光子的关系,光与电的转换,以及能量的转换,这些有机会在以后的日子里再做讨论。

总之,可以将基态理解成一个处于静止状态的弹簧,但氧化荧光素吸收能量后,就好像你用手拉伸了一下弹簧,就是给了弹簧一个力,或者说给了弹簧能量,这个能量就是弹性势能,此时弹簧所处的状态就是激发态,激发态是不稳定的,此时,弹簧要回到基态,就会重新释放能量,对于氧化荧光素来讲,就会将这个能量以光子的形式释放出来,不同频率的光对于人眼来讲颜色是不一样的,只是恰巧这个频率是黄绿色光的频率。所以我们就看到了萤光。(注意,为了避免误解,在这里解释一下,光子是一种物理上的基本粒子,是一个专属物理名词,其是电磁辐射的量子,即其对应的物理对象是电磁辐射,而不是因为叫光子,对应的就是可见光波,即生成光子不一定产生可见光,这取决于其频率。基本粒子也是物理上的一个名词,即物理上组成这个世界万物的暂时最本质粒子,其内部结构和是否可再分暂时未知。)

总之,这个过程是将化学能转化为光能的过程。

反应中释放的能量几乎全部以光的形式释放,只有极少部分以热的形式释放,反应效率为95%,萤火虫也因此而不会过热灼伤。因此,萤光也可以称为冷光。这是一种十分高效的发光方式。而白炽灯只有10%电能转化能光能,其他以热量散失,这就是为什么白炽灯发光一段时间就十分炽热的原因。换句话说,对于电器来讲,除了取暖设备,发热越严重,说明这个电器电能利用效率越低。

我觉着萤火虫另一个自然演化神奇的地方在于,它的小灯笼底部竟然有反射层,即,就像我们的灯罩一样,以保证其大部分的光都反射出来。这让我感到不可思议,自然是怎么想到要有反射层的。即,假若萤火虫的发光来自基因突变的偶然因素,这没什么,但还偶然突变演化出反射层,即其概率就变为偶然×偶然,这种概率实在是太小。也就变得很神奇。

了解完萤火虫发光原理,我们再从其宏观方面的发光行为来看其发光,即不同种类的萤火虫发光特点是不同的。可分为持续发光和固定频率发光。

比如泰山未知窗萤就是持续发光萤,即尾部要么一直亮着,要么熄灭,而不会按照一定频率闪烁。固定频率发光就是它们以一定频率闪光,就像闪光灯一样,这些频率对雄雌之间的交流十分重要,雌虫只对特定频率的闪光做出回应,当然与雄虫的飞行轨迹也有关。

而萤火虫中还存在一种十分神奇的同步发光萤火虫,即众多萤火虫当夜晚降临时按照一定的频率同时闪光,刚开始时,它们可能不一致,但成千上万的这种萤火虫会慢慢协调起来,然后按照一定频率进行同步发光与熄灭,这样同时一闪一闪的样子还是挺壮观的。它们一般趴在植物上,然后吸引雌虫过来交配,如下图,这一个个雄虫的小灯,就是一张张房产证和存折,发的光越突出,说明它的房产证上的房子平方数越大。不过,科学家至今还没有搞明白它们为什么要进行同步发光。这种萤火虫泰国的红树林同步发光萤火虫比较著名。如果我们在夜空中闪烁一定频率和颜色差不多的光照,可诱发此种萤火虫闪光。

趴在树上的萤火虫

一般认为,萤火虫是通过控制氧气来控制其发光开关的(见上文公式,氧气参与萤火虫的发光反应),但好像也还没有完全定论。

???所以,从上面可以看出,城市里的光照对萤火虫来讲是致命的,其会扰乱萤火虫雌雄的交流,从而导致萤火虫无法繁殖下一代,进而导致当地萤火虫的灭绝。另,由于幼虫的萤光主要警示敌人的作用,所以,由于人造光源的普及,其实是削弱了它的这种警示作用。从夜光产生的那一刻,就意味着,萤火虫与城市或者现代乡村的不兼容。

但灯火只是一个因素,比如,对于水生萤火虫来说,河流水质的变坏,湖河的退化,也让这些萤火虫面临灭绝。农药,杀虫剂的使用,植被的破坏等也让萤火虫死亡。萤火虫对生活环境一般较为挑剔,它们只生存在生态环境好,草木繁茂,较为湿润的地方,比如河流边,湿地,森林等。

从这些方面讲,萤火虫可以看做一个地方生态环境的指标。尤其是光污染指示生物。

???国外有许多专门的萤火虫生态园,以保护萤火虫,国内目前做的比较少,好多萤火虫已经退进了深山老林和一些还没有被污染的地方。不过国内好像已经禁止野生萤火虫交易。国内南京紫金山由于被保护,所以每年也有成群萤火虫,吸引着市民前往观看,但人是不是比萤火虫还多就不知道了,我并没有去过。

人造光源对飞蛾影响也比较大,即飞蛾为何扑火?

一种理论认为,飞蛾在自然演化飞行时,其眼睛是通过判定月光进行飞行的,大概其判定的方向与光的方向呈垂直方向,而像月光,太阳光这些光照都属于平行光,其在飞行时是没有问题的,直飞就可,而火等一些人造光都是从中心向四周发散,即为不平行光,虽然火在人出现前就已经存在,但直到人类从自然演化中知道了怎么使用火,才使火在地球表面铺展开,但飞蛾在演化中,依旧参照平行光的飞行方式进行飞行,这就导致当飞蛾飞进这些光线时,便围绕着光源打转飞行,随着飞行,逐渐螺旋接近光源,从而最终扑进火中。这一点儿,我们可以自己观察一下飞蛾飞向人造光源时的情景,从而加以验证,飞蛾一般并非直线撞向光源,而是螺旋飞上去。

萤火虫成虫依种类不同,活动的时间也有差异,白天和夜晚各有日行性和夜行性的种类,夜间活动的种类出现的时间,由18:00至清晨3:00,4:00都有。一般说来,多数种类是在日落后开始活动,而且大多在晚上20:00,21:00点停止活动。萤火虫幼虫在夜晚出现的时间大抵和成虫相仿,但它们却可以整夜活动。(注:本段完全来自百度百科)

???

萤火虫一般一年一世代,即一年完成一次生老病死。也有一年两世代的品种。过冬方式有卵和幼虫两种方式,不同种类不同。比如,胸窗萤一般在前一年生下卵之后,卵会过冬,等来年达到一定月份后孵化出幼虫,但这种种类的萤火虫也有部分幼虫前一年由于某些原因完不成成虫转变,这部分幼虫便和其他成虫的卵一起想办法过冬,等来年一定月份后与新幼虫羽化成成虫。按照人类社会的伦理,按说它们应该是这些新孵化出的幼虫的上一辈,但现在是这些长辈会和他的下一辈繁殖后代,这算什么?这应该就是一个四十岁的大叔找了一个二十岁的姑娘吧,但我觉着也不是,人家毕竟冻龄了,虽然人家年龄大,但人家长的年轻,我觉着更像是一个千年吸血鬼活到现代找了一个现代姑娘,或者像美国队长一战时被冷冻在现代苏醒后找了一个现代的姑娘。

???那萤火虫怎么区分雌雄呢?一般来说,我们很难通过幼虫观察区分萤火虫的性别,一般是等到成虫后才能看出性别,雌雄的外在形态会有差别的,不同品种差别大小不同。比如下图为胸窗萤雌萤。大部分雄萤的发光器是两节,雌萤的发光器是一节,但也有一些萤火虫雄萤是一节发光器,雌萤反而是两节。也有雄性萤火虫不发光,只有雌性发光的。总之,看具体品种。

萤火虫怎么交配?有些品种的萤火虫不同于人类女性与某个男性交配完成后,卵子与精子便进行结合,完成受孕,此女性便停止排卵,其再与其他男性交配时,便不会再受孕,即人类女性受孕采用的是“先到先得”的规则。但有些品种的雌萤火虫可能并非如此,即你雄性交配的早,不一定孩子就是你的,因为此种雌萤火虫与某个雄性交配完后,它会将这个雄性的精子进行储存,然后还会与多个雄性萤火虫进行交配,最终,它会让这些雄性的精子一起在体内竞争,进行受孕,最终生下萤火虫卵。当然,很多品种的萤火虫也只交配一次,即,与某个雄性交配完后,便开始准备生卵,而不再与其他雄性萤火虫交配,属于“专一型”萤火虫,点一万赞。

其中,天目山雌光萤雌萤具有典型的护卵行为,用身体卷曲将卵包围,30个圆形发光器持续发光。卵期24天,雌萤直到卵孵出才会死亡,爱了爱了。如下图:

护卵的雌萤

飞舞的萤火虫

秋凉如水依旧在,只是不见萤火虫。

希望有一天,我可以看到上百,上千甚至上万的萤火虫群。一只,两只,三五只。

(本文完。资料与时间有限,倘若有误,还请指出。本文有许多地方参照了和照片引用了中国萤火虫研究者,华中农业大学教授付新华所著书作,特此说明。)

周边:中国第一颗火星探测器便命名为萤火一号,于年,搭载俄罗斯火箭发射升空,但可惜因发射失败而坠落大海。今年中国另一台火星探测器,天问一号已顺利发射升空,正在赶往火星的路上,预计春节左右抵达火星。无知人L



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