一種新發(fā)現(xiàn)的雌光螢科螢火蟲的形態(tài)特征描述

●潘昌濱 崔亞龍 羅吉磊 安德印 安登龍 李江龍

（茅臺(tái)學(xué)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(jīng)歷卵、幼蟲、蛹和成蟲四個(gè)階段，雌性一生只經(jīng)歷卵、幼蟲和成蟲三個(gè)階段，嚴(yán)格的說幼蟲和成蟲身體沒有發(fā)生變態(tài)發(fā)育，可以認(rèn)為雌性個(gè)體只經(jīng)歷卵、幼蟲態(tài)兩個(gè)階段。

2022年某夏夜21:00左右在貴州省仁懷市茅臺(tái)學(xué)院附近（27°44′33″ N，106°19′55″ E，海拔795 m）長(zhǎng)勢(shì)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(zhǎng)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(diǎn)周圍的泥土、植物一起移到昆蟲箱，帶回實(shí)驗(yàn)室觀察研究。通過對(duì)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(guān)生物學(xué)特征的研究報(bào)告。

將雌光螢放在普通昆蟲養(yǎng)殖箱中，養(yǎng)殖箱內(nèi)放一些從發(fā)現(xiàn)點(diǎn)取的土樣、植物樣和石頭，時(shí)常澆水保持小生態(tài)濕度。隔天用游標(biāo)卡尺（AIRAJ IP54）測(cè)量體長(zhǎng)、節(jié)長(zhǎng)、節(jié)寬、卵長(zhǎng)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(chǎn)前體重、卵重。

1 雌光螢形態(tài)特征

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(zhǎng)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(cè)量雌光螢體長(zhǎng)

雌光螢的胸節(jié)、腹節(jié)和尾節(jié)的背向由堅(jiān)硬、光滑蠟黃色角質(zhì)層構(gòu)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(nèi)面附集脂肪有關(guān)。它的身體由頭部、13個(gè)體節(jié)構(gòu)成，其中10個(gè)體節(jié)發(fā)光，共31個(gè)光點(diǎn)。下面從頭、胸、腹和卵及相關(guān)行為分別闡述。

1.1 頭部

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(duì)絲狀觸角，短小、分節(jié)。兩只黑點(diǎn)眼睛分別位于頭部左上側(cè)、右上側(cè)，有發(fā)達(dá)的口器，屬于咀嚼式口器，上下分別是上唇和下唇，口器兩側(cè)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(shí)期用以捕食，成蟲期顎的作用尚未知。

1.2 胸部

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(dòng)，易被認(rèn)為是1個(gè)體節(jié)。胸部分3節(jié)，每個(gè)胸節(jié)腹面有1對(duì)足，共3對(duì)，足分3節(jié)，第二節(jié)與第三節(jié)連接處有個(gè)彎鉤狀結(jié)構(gòu)，第三節(jié)末端呈彎鉤狀，在足節(jié)上有剛毛，可能與運(yùn)動(dòng)感知有關(guān)。第一胸節(jié)沒有熒光點(diǎn)，第二、 三胸節(jié)的兩側(cè)和背中央有光點(diǎn)，每節(jié)有3處光點(diǎn)。

3個(gè)胸節(jié)長(zhǎng)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(gè)胸部呈梯形。第一胸節(jié)的節(jié)前寬度小是為了適應(yīng)頭部尺寸，后端是頭部與第二胸節(jié)連接，節(jié)寬迅速增大。

1.3 腹部

腹部指第三胸節(jié)之后的部分，由腹節(jié)和尾節(jié)構(gòu)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(cè)和背中央都有光點(diǎn)，腹節(jié)兩側(cè)的光點(diǎn)部位與胸節(jié)相似，位于角質(zhì)化堅(jiān)硬背殼和柔軟腹部連接處，各個(gè)腹節(jié)背中央光點(diǎn)形狀基本似等腰三角形，夜間熒光近似半圓形，兩側(cè)發(fā)光點(diǎn)呈點(diǎn)狀或不規(guī)則的橢圓狀。尾節(jié)的2節(jié)都沒有光點(diǎn)，并迅速縮小，第二尾節(jié)幾乎呈圓柱狀，它的末端在運(yùn)動(dòng)過程時(shí)粘住地面并通過伸縮推動(dòng)身體移動(dòng)，具有足的功能。

表1 雌光螢體節(jié)長(zhǎng)度及光點(diǎn)數(shù)量

腹節(jié)長(zhǎng)度先增加再減少，節(jié)長(zhǎng)呈現(xiàn)前后短中間長(zhǎng)的特征；節(jié)寬與節(jié)長(zhǎng)類似，呈中間寬兩端短；尾節(jié)長(zhǎng)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(gè)黑點(diǎn)，共有8對(duì)氣門。

2 卵及行為

觀察近1個(gè)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(diǎn)，具有黏性，常常幾粒粘連在一起，呈聚合果形。卵軸平均長(zhǎng)3.35 mm、寬2.80 mm，平均卵重是0.0216 g（表2）。隨觀察時(shí)間的推移，卵的顏色由乳黃色、深黃色變?yōu)楹稚糠肿兒诤稚?，最后消失。受到觀察的擾動(dòng)，雌光螢有移卵和棄卵現(xiàn)象，說明雌光螢有極強(qiáng)的護(hù)卵行為（圖2）。

表2 蟲卵的長(zhǎng)寬與重量

圖2 雌光螢護(hù)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(qiáng)度高（圖3），受到刺激（如輕微觸碰）時(shí)，隨著刺激次數(shù)增加，亮光隨之增強(qiáng)，即使在白天都很明顯（圖4）。用手觸碰時(shí)，其尾節(jié)快速移動(dòng)，并會(huì)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(chǎn)卵前雌光螢受到擾動(dòng)，會(huì)選擇新的隱蔽點(diǎn)休息；產(chǎn)卵后受擾動(dòng)，有移卵和棄卵現(xiàn)象，人為把雌光螢從新點(diǎn)移到原點(diǎn)，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)雌光螢會(huì)返回新點(diǎn)護(hù)卵；原點(diǎn)卵比有雌光螢守護(hù)的卵更易變褐色或霉變，說明護(hù)卵行為除了保護(hù)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。

3 討論

該雌光螢屬于雌光螢科（Rhagophthalmidae），天目山雌光螢[2]體長(zhǎng)約20 mm、福貢雌光螢[2]雌光螢體長(zhǎng)約15 mm，該雌頭螢的體長(zhǎng)達(dá)79.04 mm，說明它與上述2種雌光螢不同。盡管國內(nèi)有螢火蟲分類學(xué)[3]相關(guān)研究，但其形態(tài)學(xué)特征研究尚未見報(bào)道，因此該雌光螢的正確分類有待進(jìn)一步研究。

相對(duì)于有翅膀飛翔逃避威脅、有毒針弊害、硬顎驅(qū)敵方式，該雌光螢在受到刺激時(shí)，通過提高光亮度或排泄黃褐色惡臭物以警示和驅(qū)除危害。觀察期間未發(fā)現(xiàn)攝食，可能與交尾后需大量時(shí)間休息以發(fā)育蟲卵有關(guān)，交尾前存積大量脂肪可作為這時(shí)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(bǔ)充；受刺激排泄的黃褐色物質(zhì)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(huì)攝食，尚需進(jìn)一步研究。

產(chǎn)卵后若受到擾動(dòng)，雌光螢會(huì)移走部分卵到新地點(diǎn)并護(hù)卵，觀察發(fā)現(xiàn)，被丟棄的卵比有雌光螢守護(hù)的卵更快干癟、霉變和褐變，說明護(hù)卵不只是保護(hù)卵免受其他動(dòng)物破壞，還對(duì)卵的保濕、防霉和褐變等有積極作用，這可能與腹部8對(duì)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(guān)。

該雌光螢在蠕動(dòng)時(shí)除了明顯的30個(gè)光點(diǎn)外（其中1個(gè)在腹節(jié)7的腹部，移動(dòng)時(shí)不易察覺），在體節(jié)間隙也能看到綠光，說明光點(diǎn)只是身體透明部分把體內(nèi)的光傳到體外，而不是光點(diǎn)自己發(fā)光；相對(duì)于控制每個(gè)光點(diǎn)發(fā)光，體內(nèi)光源發(fā)光要容易控制得多，因此進(jìn)化可能選取后者。在體內(nèi)是一個(gè)光源還是每個(gè)體節(jié)都有光源，有待進(jìn)一步研究。

本文觀察對(duì)象只有1只雌光螢，所測(cè)量數(shù)據(jù)樣本沒達(dá)到研究樣本數(shù)要求，因此文章中數(shù)據(jù)僅供進(jìn)一步研究參考。此外雌光螢體長(zhǎng)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(chǎn)卵前數(shù)據(jù)而表1是產(chǎn)卵后數(shù)據(jù)，并且兩次都是在雌光螢移動(dòng)時(shí)采集的。

由于該雌光螢十分罕見，關(guān)于其研究報(bào)告極為稀少，需研究問題很多，其中分類學(xué)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(jìn)一步保護(hù)、開發(fā)和利用。近年來我國雌光螢科的螢火蟲時(shí)有報(bào)道，說明國家長(zhǎng)期環(huán)境保護(hù)政策使生態(tài)越來越好，對(duì)環(huán)境要求苛刻的螢火蟲生態(tài)得以逐漸恢復(fù)。