叩頭蟲總科—螢科（上）：形態(tài)特征
真核生物域
動(dòng)物界
真后生動(dòng)物亞界
蛻皮動(dòng)物總門
節(jié)肢動(dòng)物門
六足亞門
昆蟲綱
有翅亞綱
新翅下綱
鞘翅目
多食亞目
叩頭蟲下目
叩頭蟲總科〈叩甲總科〉
螢科
螢科（學(xué)名：Lampyridae）是鞘翅目（甲蟲）里面的一個(gè)科，俗稱螢火蟲。該科在全世界有2000多種。
1.動(dòng)物學(xué)史
古代希臘人稱螢火蟲為“朗皮里斯”，意為“屁股上掛燈籠者”，法語中則稱它為“發(fā)光的蠕蟲”。
2.形態(tài)特征
螢火蟲是鞘翅目螢科的昆蟲。身體細(xì)長(zhǎng)而扁平，腹部末端有發(fā)光的器官，能發(fā)出黃綠色的亮光；外皮堅(jiān)韌，身體呈棕色，胸部呈粉紅色，環(huán)形服飾的邊緣點(diǎn)綴著兩個(gè)紅色斑點(diǎn)；雄蟲長(zhǎng)有翅膀，雌蟲無翅膀。
（1）幼蟲
螢火蟲幼蟲的頭很短小，可以完全縮進(jìn)前胸背板。幼蟲生長(zhǎng)有1對(duì)側(cè)單眼。幼蟲觸角有3節(jié)，最末一節(jié)旁邊生長(zhǎng)有1個(gè)圓形的感覺錐。幼蟲具有鋒利、彎曲且中空的上顎，上顎的末端具有孔或槽。下顎須3節(jié)，粗大，具有嗅覺探測(cè)能力。幼蟲頭部還生長(zhǎng)有1對(duì)內(nèi)顎葉和下唇須。
幼蟲的胸分為前胸、中胸和后胸3節(jié)，分別長(zhǎng)有1對(duì)胸足。前胸背板略長(zhǎng)于中胸及后胸背板，呈梯形。
腹部共有9節(jié)。水棲螢火蟲如雷氏黃螢、黃緣螢、武漢螢等種類幼蟲腹部1-8節(jié)兩側(cè)著生一對(duì)牛角狀氣管鰓。一對(duì)乳白色的發(fā)光器位于第8腹節(jié)兩側(cè)或者腹面。在幼蟲的第9腹節(jié)腹面生長(zhǎng)有發(fā)達(dá)的腹足，腹足上有許多整齊排列的小鉤，可以輔助幼蟲爬行或者捕食。
（2）成蟲
螢火蟲的頭幾乎都被復(fù)眼所占據(jù)，復(fù)眼由許多個(gè)小眼組成，一般雄螢的復(fù)眼比雌螢發(fā)達(dá)。螢火蟲的觸角生長(zhǎng)在兩只復(fù)眼中間，一般11節(jié)。螢火蟲的觸角形狀相差較大，有絲狀、鋸齒狀、櫛齒狀等形狀之分。成蟲頭部有一對(duì)尖銳的彎曲上顎，下面還著生有一對(duì)下顎須和下唇須。和觸角一樣，下顎須和下唇須都是螢火蟲的感覺器官。
前胸背板發(fā)達(dá)，一些螢火蟲的前胸背板可以完全遮擋住頭部，如窗螢屬、短角窗螢屬和扁螢屬等，而另一些螢火蟲的前胸背板則無法全部遮擋住頭部，如熠螢亞科的大部分種類。雄螢一般生長(zhǎng)有發(fā)達(dá)的鞘翅和膜翅。有些螢火蟲的雌螢因?yàn)榍食峄蚰こ嵬嘶鵁o法飛行，如窗螢屬的一些種類雌螢僅有一對(duì)小的翅牙，三葉蟲螢雌螢鞘翅完好但膜翅退化，短角窗螢屬的一些種類的雌螢完全無鞘翅和膜翅。
螢火蟲最顯著的特點(diǎn)在于腹部特化的發(fā)光器。不同螢火蟲之間發(fā)光器區(qū)別很大，這也是螢火蟲分類的重要特征之一。雄螢發(fā)光器一般為2節(jié)，雌螢發(fā)光器為1-3節(jié)，差異較大，如水棲螢火蟲Luciolasubstriata雄螢發(fā)光器為2節(jié)，第1節(jié)發(fā)光器位于第5腹節(jié)，呈帶狀，第2節(jié)發(fā)光器位于第6腹節(jié)，呈“V”字形，雌螢僅有1節(jié)發(fā)光器，帶狀，位于第5腹節(jié)。也有一些螢火蟲種類的雌螢生長(zhǎng)有4點(diǎn)發(fā)光器。
3.生活習(xí)性 （1）習(xí)性
螢火蟲白天藏在水中的石塊或泥沙下，夜晚出來覓食。螢火蟲以傷害農(nóng)作物的蝸牛為食物。
螢火蟲成蟲依種類不同，活動(dòng)的時(shí)間也有差異，白天和夜晚各有日行性和夜行性的種類，夜間活動(dòng)的種類出現(xiàn)的時(shí)間，由18點(diǎn)至清晨3點(diǎn)、4點(diǎn)都有。一般說來，多數(shù)種類是在日落后開始活動(dòng)，而且大多在晚上20點(diǎn)、21點(diǎn)停止活動(dòng)。螢火蟲幼蟲在夜晚出現(xiàn)的時(shí)間大抵和成蟲相仿，但它們卻可以整夜活動(dòng)。
（2）食性
水棲螢火蟲的幼蟲吃螺類，貝類和水中的小動(dòng)物，而陸棲的螢火蟲幼蟲則以蝸牛、蛞蝓為食物，有些種類會(huì)捕食蚯蚓和昆蟲等小動(dòng)物。很多人對(duì)其捕食行為作了研究，研究發(fā)現(xiàn)蝸牛的腹足會(huì)分泌一種粘液，只要它爬過地方就會(huì)留下痕跡，而陸棲螢火蟲幼蟲利用自己的嗅覺可以發(fā)現(xiàn)蝸牛。在捕食過程中，螢火蟲先爬上蝸牛的貝殼，用3對(duì)足將其緊緊抓住，尾足也牢牢吸附在蝸牛殼上，然后用它針狀的上顎攻擊蝸牛的觸角并注入麻醉液，直至蝸牛失去知覺。然后它分泌消化液于蝸牛肉上，再用上顎夾肉，使消化液能充分的將肉分解成流狀的肉糜，然后再吸入肚子里面。吃完之后，有的螢火蟲還要用尾足粘干凈自己的身體。螢火蟲幼蟲取食1次可以維持幾天甚至1個(gè)月不進(jìn)食仍能存活。水棲螢火蟲幼蟲則需要在水中完成捕獵過程。
螢火蟲成蟲多數(shù)種類只喝水或吃花粉和花蜜，或者利用幼蟲期貯藏的脂肪，而Photuris屬的雌成蟲也可以捕食，它們捕捉的主要是別的屬或同屬別的種類的螢火蟲雄成蟲，它是所發(fā)現(xiàn)的唯一一個(gè)成蟲具有捕食習(xí)性的屬。在Photuris屬中有12種螢火蟲能分別捕獲2-8種獵物，而最厲害的獵手當(dāng)數(shù)Photurisvesicolor，它能捕獲11種獵物，堪稱螢火蟲中的“捕食之后”。它們的捕食行為在昆蟲學(xué)上被稱為攻擊性擬態(tài)，即某個(gè)種的雌蟲模仿其它種類的雌蟲發(fā)光，引誘它們的雄蟲靠近，然后捕食雄蟲。同時(shí)有人發(fā)現(xiàn)在被捕食的種類之中，Photinus屬較多，因?yàn)檫@種食物對(duì)Photuris屬的后代是極為有利的，研究表明，取食這些食物它們體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種Lucibufagin的物質(zhì)，這種物質(zhì)有毒，能使它們的卵和幼蟲避免受到一些天敵的傷害。
4.發(fā)光原理
螢火蟲的發(fā)光，簡(jiǎn)單來說，是螢光素在催化下，發(fā)生的一連串復(fù)雜的生化反應(yīng)，而光，即是這個(gè)過程中釋放的能量，不同類型的螢火蟲，發(fā)光的形式不同。
螢火蟲的發(fā)光器是由發(fā)光細(xì)胞、反射層細(xì)胞、神經(jīng)與表皮等所組成。如果將發(fā)光器的構(gòu)造比喻成汽車的車燈，發(fā)光細(xì)胞就如車燈的燈泡，而反射層細(xì)胞就如車燈的燈罩，會(huì)將發(fā)光細(xì)胞所發(fā)出的光集中反射出去。
螢火蟲發(fā)光的效率非常高，幾乎能將化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為可見光，為現(xiàn)代電光源效率的幾倍到幾十倍。由于光源來自體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，因此，螢火蟲發(fā)出來的光雖亮但沒有熱量，人們稱這種光為“冷光”。
（1）發(fā)光機(jī)制
螢火蟲的卵，幼蟲和蛹都會(huì)發(fā)光，大部分成蟲都是發(fā)光的，只有極少數(shù)成蟲不會(huì)發(fā)光，幼蟲的發(fā)光器在腹部第8節(jié)兩側(cè)，蛹的發(fā)光器的位置大抵和成蟲相似，都在腹末的1-2節(jié)。成蟲的發(fā)光器著生在腹部（通常是倒數(shù)第2、3節(jié)），從外表看只是一層銀灰色的透明薄膜，這層薄膜中含有大量的熒光色素，薄膜內(nèi)是數(shù)以千計(jì)的發(fā)光細(xì)胞，周圍密布著小氣管和纖細(xì)神經(jīng)分支，再下面是反光層。發(fā)光細(xì)胞中的主要物質(zhì)是熒光素和熒光素酶。當(dāng)氧氣通過小氣管進(jìn)入發(fā)光細(xì)胞時(shí)，熒光素酶在鎂離子作用下，與底物反映形成與酶結(jié)合的腺苷酸熒光素?；瘡?fù)合物，該復(fù)合物經(jīng)過氧化脫羧作用成為處于激活狀態(tài)的氧化熒光素，最后發(fā)射光子。熒火蟲在腦神經(jīng)系統(tǒng)的支配下，通過調(diào)節(jié)呼吸節(jié)律，控制氧氣供應(yīng)，便形成時(shí)明時(shí)暗的“閃光”。熒光素在發(fā)光時(shí)，一個(gè)熒光素分子只能釋放出一個(gè)光量子。大部分能量都用來發(fā)光，只有2%-10%的能量轉(zhuǎn)化為熱能，螢火蟲成蟲發(fā)光的顏色因種而異，有黃色、綠色、黃綠色，之所以有顏色的差異，是由于它們體內(nèi)的熒光素酶的結(jié)構(gòu)不同而造成的。
（2）發(fā)光作用
不少螢火蟲研究者認(rèn)為螢火蟲幼蟲的閃爍行為是一種抵御捕食者的顯示，蛹的發(fā)光具有警戒和御敵作用，蛹一般不會(huì)發(fā)光，只有遭到人為的干擾或天敵的侵犯才會(huì)發(fā)光。
成蟲的發(fā)光是人們的關(guān)注的重點(diǎn)，它的發(fā)光具有性信息交流、誘集、警戒和照明等作用。螢火蟲成蟲的光最主要的作用就是用在性信息交流上，同種之間的信息交流是有一定模式的，如Photinuscollustrans雄成蟲日落后11-26min開始低飛，每次發(fā)光時(shí)間為0.2s，間歇時(shí)間為2.2s，而雌蟲卻要在雄蟲發(fā)光后0.5s才做出回應(yīng)，同屬的Tanytoxus雄蟲發(fā)光模式雖差不多，但雌蟲要等候1.5s才作出回映，從而雄蟲根據(jù)雌蟲反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短而選擇同類進(jìn)行配對(duì)。另外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)螢火蟲的發(fā)光光譜于眼睛的分光靈敏度存在著成曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，一種螢火蟲發(fā)出的光主要是560nm的黃光，其視覺細(xì)胞的分光靈敏度也恰在此波長(zhǎng)時(shí)最高。Photuris屬雌成蟲會(huì)設(shè)置光陷阱完成捕食，而Photinus的發(fā)光則多是用于照明著陸，同時(shí)在陸地活動(dòng)時(shí)也會(huì)間斷性的發(fā)光，起飛前也會(huì)迅速發(fā)光。在一些種類中，熒光可以吸引同種的個(gè)體聚集到一起，因而間接增加了交配的機(jī)會(huì)。
5.繁殖方式
螢火蟲一年繁殖一次，幼蟲要生長(zhǎng)10個(gè)月才能長(zhǎng)成。
螢火蟲屬于完全變態(tài)，一生經(jīng)過卵—幼蟲—蛹—成蟲4個(gè)階段，水生螢火蟲通常4個(gè)月便可以完成1個(gè)世代，1年有2個(gè)世代。而陸生螢火蟲則1年才能完成1個(gè)世代，幼蟲從卵孵化到蛹要經(jīng)過6次蛻皮，蛹?xì)v期因種類而不同，最長(zhǎng)的可達(dá)40多天。成蟲野外壽命僅有3-7天，但也有長(zhǎng)達(dá)20-30天者。
6.棲息環(huán)境
螢火蟲依其生活環(huán)境區(qū)分為陸棲和水棲兩個(gè)大類，前者占大多數(shù)。螢火蟲棲息于溫暖、潮濕、多水的雜草叢、溝河邊及蘆葦?shù)貛?。陸棲螢火蟲幼蟲多棲于遮蔽度高，草本植被茂盛，相對(duì)濕度高地方，水棲螢火蟲每一蟲態(tài)都有不同的生態(tài)棲位；蛹期在水旁邊度過。成蟲則以雄蟲及雌蟲分為水上方開闊水域及水邊的植物上，卵產(chǎn)于岸邊。
7.分布范圍
全世界已知約2000種，分布于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)。中國(guó)記載10屬54種。
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