它们从草丛中冒出的 空灵的黄色（或绿色、或红色）光芒 标志着夏天的到来。虽然地球上可能有高达 2,400 种萤火虫，但这些会飞的、具有生物发光能力的昆虫正面临威胁。日益恶化的栖息地条件可能意味着越来越多的夏天萤火虫数量减少。
最近，科学家们也开始质疑它们最初进化出发光能力的主流假说。从基因层面进行的新的分析可能对帮助萤火虫应对生存挑战至关重要，因为它们可能需要再次进化。
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萤火虫发光的新假说
多年来，科学家们一直认为 萤火虫科（Lampyridae） 发出的明亮光芒最初是为了向捕食者发出警告信号而进化的。它们标志性的光芒会表明它们有毒，而且可能不好吃。随着时间的推移，这种光可能被重新利用为求偶信号。
在一项近期发表在《PNAS Nexus》杂志上的研究中，中国的一个团队通过对萤火虫家谱进行遗传数据建模来检验这一理论。他们追踪了使萤火虫有毒的化学化合物——萤火虫毒素——的进化。他们从中国及两个相关物种的 16 种萤火虫科物种中收集了样本。除了对每个物种进行全面的遗传分析外，他们还使用 液相色谱-质谱联用仪 寻找萤火虫毒素。这个过程在实验室中用于分离、鉴定和测量液体样本中存在的物质。
他们发现萤火虫毒素仅存在于萤火虫的一个亚科中，并且可能是在之后才进化出来的。然而，不含这种毒素的生物发光能力在整个科中广泛存在。据该团队称，这表明毒素是在生物发光本身在动物中进化之后才进化出来的，并且是为了应对除求偶以外的其他因素。
相反，它们发光可能是由于一个特别压力的情境。萤火虫 生物发光 的一种成分——荧光素——具有抗氧化特性。研究发现，在经历了 托阿尔阶海洋缺氧事件 后的历史性低氧期，随着大气含氧量的上升，萤火虫的祖先得以进化和多样化。这次发生在约 1.83 亿年前的侏罗纪早期的 大规模灭绝事件 导致全球海洋氧气含量大幅下降。
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荧光素可能是一种帮助萤火虫应对低氧环境的方式。人们也认为 发光马陆 的生物发光是为了应对炎热干燥环境中氧化应激而进化的。萤火虫可能也遵循了类似的路径，以应对缺氧的压力。
当今不稳定的气候
虽然萤火虫可能在数百万年前进化出发光是为了应对低氧环境，但这在当今的环境挑战面前意味着什么？它们通常适宜温带环境。温暖湿润的夏季是它们理想的繁殖环境，寒冷的冬季则有利于它们的卵、幼虫和蛹的生存。
随着全球气温持续上升，这些气候条件变得越来越不可预测。对于萤火虫和许多其他物种来说，这意味着地球变得越来越不适宜居住。降水模式 的变化也导致要么是严重干旱的条件，降低了幼虫的存活率，要么是水量过多，淹没了它们的繁殖地并扰乱了生命周期。
发表在《环境科学总论》2024 年 6 月刊上的一项研究表明，它们对多种环境因素敏感，包括短期天气条件、长期气候趋势和城市侵占。
“气候模式的细微变化，特别是与温度相关的变化，正在显著影响萤火虫的繁殖周期和栖息地质量，”该研究的合著者、肯塔基大学生态学家 Darin McNeil 在一份声明中表示。
通过使用基于人工智能的机器学习技术，该团队分析了公民科学项目 Firefly Watch（现称为Firefly Atlas）进行的超过 24,000 项调查。分析显示，地球上极其恶劣的天气模式不仅伤害了萤火虫，人类的侵占也是如此。他们发现，萤火虫在夜间光污染严重的地区不太常见。
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然而，他们发现萤火虫数量近期下降的现象并非在所有物种或地理区域都普遍存在。一些适应了更干燥环境或具有特定繁殖模式的物种可能受某些变化的影响不大，而另一些则更脆弱。这种模式显示了自然生态系统的复杂性，以及为何保护策略并非一成不变的解决方案。
如何帮助萤火虫
尽管萤火虫并未被列为濒危物种，但它们的数量正在减少。
“我认为萤火虫正因栖息地丧失而受到威胁，但它们并没有灭绝，有些物种在不同地区正在适应，”昆虫学家 Eric Day 告诉《弗吉尼亚理工大学新闻》。
为了提供帮助，昆虫学家建议通过在庭院或花园中种植野生地带或本地物种植物，为萤火虫提供一些额外的栖息地。来自特拉华大学昆虫学家 Doug Tallamy 的本土植物查找器网站是查找您所在地区本土植物的一个很好的资源。园丁和房主也应尽可能避免使用杀虫剂。它们不仅会破坏栖息地，还会杀死萤火虫及其猎物。
在夏季尤其如此，关闭不必要的室外灯光也能有所帮助。这些灯光不仅会迷惑萤火虫，还会迷惑飞蛾和其他夜行动物。
“这就是为什么我们每年看到的萤火虫越来越少。开发越多，它们繁衍生息的空间就越小，”Day 说。“萤火虫的存在表明了栖息地的多样性，而做这些事情对于确保后代能够欣赏到它们照亮夜空的自然奇观至关重要。”
