●潘昌濱 崔亞龍 羅吉磊 安德印 安登龍 李江龍
(茅臺學院 貴州 遵義 564500)
雌光螢(Rhagophthalmus)屬于昆蟲綱(Insecta)、鞘 翅 目(Coleoptera)、雌 光 螢 科(Rhagophthalmidae),具有雌雄二型性,是一種十分罕見的螢火蟲,因發(fā)光的蟲態(tài)僅見于雌蟲和幼蟲,故名雌光螢[1]。雄性一生經歷卵、幼蟲、蛹和成蟲四個階段,雌性一生只經歷卵、幼蟲和成蟲三個階段,嚴格的說幼蟲和成蟲身體沒有發(fā)生變態(tài)發(fā)育,可以認為雌性個體只經歷卵、幼蟲態(tài)兩個階段。
2022年某夏夜21:00左右在貴州省仁懷市茅臺學院附近(27°44′33″ N,106°19′55″ E,海拔795 m)長勢茂盛的高粱地坎邊發(fā)現(xiàn)一只螢火蟲,小生境土壤潮濕,長有苔蘚、低矮草本植物,白天陽光照射不到。將該螢火蟲與發(fā)現(xiàn)點周圍的泥土、植物一起移到昆蟲箱,帶回實驗室觀察研究。通過對比確定是一種與天目山雌光螢同屬鞘翅目、雌光螢科的螢火蟲,尚未發(fā)現(xiàn)相關生物學特征的研究報告。
將雌光螢放在普通昆蟲養(yǎng)殖箱中,養(yǎng)殖箱內放一些從發(fā)現(xiàn)點取的土樣、植物樣和石頭,時常澆水保持小生態(tài)濕度。隔天用游標卡尺(AIRAJ IP54)測量體長、節(jié)長、節(jié)寬、卵長和卵寬,并觀察記錄。用電子天平(上海菁海儀器有限公司FA2204N)稱量雌光螢產前體重、卵重。
該雌光螢的身體蠟黃色,無翅,光滑,紡錘形,呈幼蟲態(tài)(圖1),與雌光螢科的天目山雌光螢和福貢雌光螢[2]外形相似,體長79.04 mm、體寬12.69 mm(最寬處)、體重3.2736 g,發(fā)現(xiàn)到死亡共存活62 d,期間未觀察到攝食行為。
圖1 測量雌光螢體長
雌光螢的胸節(jié)、腹節(jié)和尾節(jié)的背向由堅硬、光滑蠟黃色角質層構成半圓弧外殼,腹向是柔軟的囊狀表皮、水平狀,腹向和背向連接處是囊狀褶皺,這些囊狀或褶皺非常柔軟,可能與內面附集脂肪有關。它的身體由頭部、13個體節(jié)構成,其中10個體節(jié)發(fā)光,共31個光點。下面從頭、胸、腹和卵及相關行為分別闡述。
雌光螢頭部黑褐色,完全凸出前胸背板,可前后伸縮,前上端一對絲狀觸角,短小、分節(jié)。兩只黑點眼睛分別位于頭部左上側、右上側,有發(fā)達的口器,屬于咀嚼式口器,上下分別是上唇和下唇,口器兩側從上到下分別是上唇須、顎和下唇須,顎黑褐色,呈鐮刀形,幼蟲時期用以捕食,成蟲期顎的作用尚未知。
雌光螢的胸部位于頭的后方,與頭部有圓筒形囊狀皮膚連接,可使頭前后伸縮及上下左右小幅度擺動,易被認為是1個體節(jié)。胸部分3節(jié),每個胸節(jié)腹面有1對足,共3對,足分3節(jié),第二節(jié)與第三節(jié)連接處有個彎鉤狀結構,第三節(jié)末端呈彎鉤狀,在足節(jié)上有剛毛,可能與運動感知有關。第一胸節(jié)沒有熒光點,第二、 三胸節(jié)的兩側和背中央有光點,每節(jié)有3處光點。
3個胸節(jié)長度從前向后逐漸縮短,寬度卻迅速增加(表1),尤其是第一胸節(jié)從寬2.50 mm迅速增加到后端的6.67 mm,2、3胸節(jié)寬度繼續(xù)增加,整個胸部呈梯形。第一胸節(jié)的節(jié)前寬度小是為了適應頭部尺寸,后端是頭部與第二胸節(jié)連接,節(jié)寬迅速增大。
腹部指第三胸節(jié)之后的部分,由腹節(jié)和尾節(jié)構成,其中腹節(jié)8節(jié)、尾節(jié)2節(jié)(表1)。腹節(jié)中每節(jié)兩側和背中央都有光點,腹節(jié)兩側的光點部位與胸節(jié)相似,位于角質化堅硬背殼和柔軟腹部連接處,各個腹節(jié)背中央光點形狀基本似等腰三角形,夜間熒光近似半圓形,兩側發(fā)光點呈點狀或不規(guī)則的橢圓狀。尾節(jié)的2節(jié)都沒有光點,并迅速縮小,第二尾節(jié)幾乎呈圓柱狀,它的末端在運動過程時粘住地面并通過伸縮推動身體移動,具有足的功能。
表1 雌光螢體節(jié)長度及光點數(shù)量
腹節(jié)長度先增加再減少,節(jié)長呈現(xiàn)前后短中間長的特征;節(jié)寬與節(jié)長類似,呈中間寬兩端短;尾節(jié)長度和寬度都減小,尾節(jié)1呈前寬后窄的錐桶形。在腹部,每節(jié)背向的左右腹前端各有1個黑點,共有8對氣門。
觀察近1個月,在養(yǎng)殖盒的土壤中發(fā)現(xiàn)蟲卵,雌光螢身體呈弧形,將卵包圍在身體中間。卵共35粒,呈乳黃色,光滑,殼薄易碎,每粒卵有一處凸出點,具有黏性,常常幾粒粘連在一起,呈聚合果形。卵軸平均長3.35 mm、寬2.80 mm,平均卵重是0.0216 g(表2)。隨觀察時間的推移,卵的顏色由乳黃色、深黃色變?yōu)楹稚?,部分變黑褐色,最后消失。受到觀察的擾動,雌光螢有移卵和棄卵現(xiàn)象,說明雌光螢有極強的護卵行為(圖2)。
表2 蟲卵的長寬與重量
圖2 雌光螢護卵行為
在養(yǎng)殖箱中,雌光螢選擇在中下層土壤棲息,或選擇四周高、中間凹處卷曲休息,該處土壤較為濕潤。該蟲發(fā)光強度高(圖3),受到刺激(如輕微觸碰)時,隨著刺激次數(shù)增加,亮光隨之增強,即使在白天都很明顯(圖4)。用手觸碰時,其尾節(jié)快速移動,并會分泌一種臭味液體,干燥后呈黃褐色斑并且難以清洗。
圖3 雌光螢夜間發(fā)光
圖4 雌光螢白天受刺激發(fā)光
產卵前雌光螢受到擾動,會選擇新的隱蔽點休息;產卵后受擾動,有移卵和棄卵現(xiàn)象,人為把雌光螢從新點移到原點,一段時間后發(fā)現(xiàn)雌光螢會返回新點護卵;原點卵比有雌光螢守護的卵更易變褐色或霉變,說明護卵行為除了保護卵不被螞蟻等破壞外,可能有防止霉變及提高孵化率的作用。
該雌光螢屬于雌光螢科(Rhagophthalmidae),天目山雌光螢[2]體長約20 mm、福貢雌光螢[2]雌光螢體長約15 mm,該雌頭螢的體長達79.04 mm,說明它與上述2種雌光螢不同。盡管國內有螢火蟲分類學[3]相關研究,但其形態(tài)學特征研究尚未見報道,因此該雌光螢的正確分類有待進一步研究。
相對于有翅膀飛翔逃避威脅、有毒針弊害、硬顎驅敵方式,該雌光螢在受到刺激時,通過提高光亮度或排泄黃褐色惡臭物以警示和驅除危害。觀察期間未發(fā)現(xiàn)攝食,可能與交尾后需大量時間休息以發(fā)育蟲卵有關,交尾前存積大量脂肪可作為這時期能量來源;水分除了自身新陳代謝水外,可能通過啃食潮濕泥土補充;受刺激排泄的黃褐色物質可能是排泄物,其中可能含有泥土成分,若含泥土組分則說明雌光螢在交尾后可能會攝食,尚需進一步研究。
產卵后若受到擾動,雌光螢會移走部分卵到新地點并護卵,觀察發(fā)現(xiàn),被丟棄的卵比有雌光螢守護的卵更快干癟、霉變和褐變,說明護卵不只是保護卵免受其他動物破壞,還對卵的保濕、防霉和褐變等有積極作用,這可能與腹部8對氣門在呼吸過程把水汽吹到卵殼上并把落在卵表的粉塵(病原微生物)除掉有關。
該雌光螢在蠕動時除了明顯的30個光點外(其中1個在腹節(jié)7的腹部,移動時不易察覺),在體節(jié)間隙也能看到綠光,說明光點只是身體透明部分把體內的光傳到體外,而不是光點自己發(fā)光;相對于控制每個光點發(fā)光,體內光源發(fā)光要容易控制得多,因此進化可能選取后者。在體內是一個光源還是每個體節(jié)都有光源,有待進一步研究。
本文觀察對象只有1只雌光螢,所測量數(shù)據(jù)樣本沒達到研究樣本數(shù)要求,因此文章中數(shù)據(jù)僅供進一步研究參考。此外雌光螢體長79.04 mm、體寬12.69 mm,與表1數(shù)據(jù)有出入,這是由于前者是產卵前數(shù)據(jù)而表1是產卵后數(shù)據(jù),并且兩次都是在雌光螢移動時采集的。
由于該雌光螢十分罕見,關于其研究報告極為稀少,需研究問題很多,其中分類學鑒定、交尾后是否攝食和光源類型等亟待研究,只有研究清楚這些問題才可能進一步保護、開發(fā)和利用。近年來我國雌光螢科的螢火蟲時有報道,說明國家長期環(huán)境保護政策使生態(tài)越來越好,對環(huán)境要求苛刻的螢火蟲生態(tài)得以逐漸恢復。