每年的六七月，南京就會(huì)因?yàn)槲灮鹣x“美”上熱搜。在不少南京人心里，去靈谷寺看螢火蟲成了迎接夏天的一種儀式。那你知道螢火蟲為什么會(huì)發(fā)光嗎？它們的祖先長(zhǎng)啥樣？最近，中科院南京地質(zhì)古生物研究所的研究人員在1億年前的緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了螢火蟲的祖先。它的發(fā)光器官位于腹部，不是為了求偶，而是為了嚇唬敵人。相關(guān)研究成果于1月20日在線發(fā)表于英國(guó)《皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊—B輯》上。

△緬甸琥珀中的白堊光螢

說(shuō)到甲蟲，大家都不陌生，像瓢蟲、金龜子、天牛、象鼻蟲等都是甲蟲。雖然它們的個(gè)頭非常小，但是生存能力明顯要比大多數(shù)昆蟲好得多，因?yàn)樗鼈兊耐鈿な謭?jiān)硬。

“甲蟲是世界上生物多樣性最高的一類動(dòng)物，全世界已報(bào)道的昆蟲有40萬(wàn)種以上。地球上每四個(gè)動(dòng)物中，就有一個(gè)是甲蟲。”中科院南京地質(zhì)古生物研究所副研究員蔡晨陽(yáng)介紹，甲蟲有170多種大類，而螢火蟲就是其中一類。

每年的六七月，正是螢火蟲出沒的季節(jié)，流螢如一盞盞懸空點(diǎn)燃的小燈籠，閃爍著黃綠色的光?！霸陉懙貏?dòng)物中，能發(fā)光的大多數(shù)都是甲蟲，而其中又以叩甲總科的物種最多。”蔡晨陽(yáng)說(shuō)，大部分發(fā)光的叩甲總科的物種都屬于“螢類”，包括螢科、光螢科、雌光螢科以及一個(gè)于2020年新建立的華光叩甲科。

其中，除了華光叩甲科外，螢科、光螢科與雌光螢科的身體都比較柔軟。因此，這一類群的物種很難保存為化石，此前還沒有化石被正式報(bào)道。此次，蔡晨陽(yáng)以及他的實(shí)習(xí)學(xué)生李言達(dá)等人與捷克帕拉茨基大學(xué)、英國(guó)布里斯托大學(xué)，及國(guó)內(nèi)中山大學(xué)的同行合作，從緬甸琥珀中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叩甲總科的新科：白堊光螢科。

△白堊光螢的生態(tài)復(fù)原圖

△白堊光螢科的系統(tǒng)位置

在蔡晨陽(yáng)的辦公室，現(xiàn)代快報(bào)記者見到了這枚琥珀。一只螢火蟲的祖先，在這枚指甲蓋大小的琥珀中被保存了近一億年。它的頭部有一對(duì)觸角，呈雙櫛狀，那栩栩如生的模樣仿佛才只是昨天的定格。

2019年，蔡晨陽(yáng)從緬甸獲得了一枚琥珀。“當(dāng)時(shí)我一看就覺得非常奇怪，幾乎所有甲蟲的觸角都是11節(jié)的，而這只有12節(jié)觸角?！彼堰@枚琥珀放在了一邊，準(zhǔn)備以后再研究。2020年初，李言達(dá)來(lái)實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)，蔡晨陽(yáng)將這枚琥珀交給了他研究。

在顯微鏡下，能夠清晰看出白堊光螢的容表。它的前胸腹板比較發(fā)達(dá)，鞘翅完全覆蓋腹部，腹部可見腹板6節(jié)?！案鶕?jù)形態(tài)特征，我們推測(cè)它可能屬于光螢科+雌光螢科進(jìn)化枝的基干類群。”李言達(dá)說(shuō)。

螢火蟲在求偶期間，會(huì)在漆黑夜里發(fā)出點(diǎn)點(diǎn)亮光。作為螢火蟲的祖先，白堊光螢一樣能發(fā)光。它的發(fā)光器官位于腹板上的第1–3節(jié)，是一個(gè)淺色明亮的區(qū)域。

白堊光螢科是一個(gè)已經(jīng)滅絕的新科，沒有真正的后代。于是，研究人員們拿它和現(xiàn)代的光螢科甲蟲以及狹義的螢火蟲做對(duì)比研究。他們發(fā)現(xiàn)，白堊光螢科與光螢科十分類似，而這類甲蟲發(fā)光一般常見于幼蟲和雌性，雄性少，功能是防御。

“對(duì)于狹義的螢火蟲而言，發(fā)光是用來(lái)吸引異性的，是一種求愛信號(hào)。但我們發(fā)現(xiàn)的標(biāo)本是比較原始的一類，它發(fā)光不是為了求偶?！辈坛筷?yáng)告訴現(xiàn)代快報(bào)記者，如今也有極少數(shù)生物的雄性通過(guò)發(fā)光來(lái)防御。

約一億年前，螞蟻、青蛙、早期鳥類等的潛在捕食者發(fā)生了快速分化。研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，白堊光螢發(fā)光或許是為了抵御這些捕食者。

“這一新類群的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于研究叩甲總科中生物發(fā)光的起源與演化具有重要意義?！辈坛筷?yáng)表示，白堊光螢的發(fā)現(xiàn)也為這一類群的軟軀體化及生物地理提供了新的見解。華光叩甲科昆蟲的身體完全硬化，而螢類進(jìn)化枝中的其余類群身體都發(fā)生了強(qiáng)烈的軟化。白堊光螢的身體介于二者之間，處于中間過(guò)渡狀態(tài)，填補(bǔ)了這一演化上的缺環(huán)。

△緬甸琥珀中的白堊光螢

除了螢火蟲之外，地球上還有很多會(huì)發(fā)光的生物。

在深海黑暗的環(huán)境里，生活著形形色色、光怪陸離的發(fā)光生物。它們使得整個(gè)海底世界宛如一座奇妙的“海底龍官”，整夜魚燈蝦火通明。比如螢火魷，即會(huì)發(fā)光的魷魚。它的主要發(fā)光器長(zhǎng)在觸手尖端，它們發(fā)出藍(lán)色的光芒用來(lái)吸引獵物，然后用強(qiáng)有力的觸手抓住獵物。不僅如此，螢火魷還能用整個(gè)身體演一場(chǎng)精彩的“燈光秀”。

南極磷蝦主要生活在距南極大陸不遠(yuǎn)的海洋中，在某些海域十分密集。它的全身很多處都分布著熒光器官，每隔2-3秒發(fā)出黃綠色的光。這些光的功能仍然未知，有些人猜測(cè)是為了在捕獵者前“隱形”，另一些猜測(cè)則認(rèn)為這些光對(duì)交配或夜間聚集有重要作用。

大多數(shù)魚類也都有發(fā)光的本領(lǐng)。燭光魚的腹部和腹側(cè)有多行發(fā)光器，猶如一排排的蠟燭，故名燭光魚；安康魚的頭頂上又有一根釣竿，這根釣竿不時(shí)會(huì)發(fā)出星星的閃光來(lái)引誘小魚，像一只懸掛明燈的釣魚竿。其他會(huì)發(fā)光的魚還有光瞼鯛、龍頭魚、燈眼魚等，有些鯊魚也能發(fā)光。

此外，有些蘑菇也能發(fā)光。當(dāng)你低頭向下看，地面就像繁星點(diǎn)點(diǎn)的夜空，每一顆閃閃發(fā)光的小星星就是一棵蘑菇。

“除了安康魚這樣發(fā)光是為了捕食之外，其他絕大多數(shù)生物發(fā)光都是為了防御敵害、保護(hù)自己。”蔡晨陽(yáng)說(shuō)。