中新網北京3月6日電(記者 孫自法)螢火蟲為何能發光？又如何控制發光？施普林格·自然旗下學術期刊【自然-通訊】台北時間3月6日淩晨發表一篇遺傳學研究論文，中國科研團隊闡釋了螢火蟲發光器官的發育以及螢火蟲如何控制它們發光。這項研究結果，讓人們進一步理解了螢火蟲負責發光器發育和演化的遺傳調控因子與過氧化物酶的結合作用。
繁星和螢火蟲交相輝映(圖片來自付新華)。施普林格·自然/供圖
論文第一作者兼通訊作者、中國內地第一個從事螢火蟲研究的博士、華中農業大學付新華教授接受記者采訪介紹說，螢火蟲的發光器官是著生在腹部的發光器(lantern)，分為球形的幼蟲發光器和帶狀或半圓形的成蟲發光器。幼蟲發光器在螢火蟲成蟲階段消失並被成蟲發光器所取代。
一只雄性雷氏螢正在飛行中發光，尋找配偶(圖片來自付新華)。施普林格·自然/供圖
螢火蟲的幼蟲發光器發出無規則的閃爍訊號，這能協助螢火蟲幼蟲警戒捕食者；成蟲發光器則發出有規律的閃光訊號，幫助螢火蟲成蟲傳遞求偶資訊。多數種類螢火蟲雄螢能飛行並行出種特異性的閃光求偶訊號。有些種類的螢火蟲雄螢甚至能發出同頻的閃光訊號進行求偶，如中國獨有的穹宇螢和馬來西亞的一些紅樹林曲翅螢。不過，人們對螢火蟲成蟲發光器官的發育機制一直缺乏理解，長期以來也備受關註。
太陽落山後，螢火蟲在一條小溪附近發光起舞(圖片來自付新華)。施普林格·自然/供圖
在本項研究中，付新華帶領團隊成員朱馨蕾，共同破譯了中國獨有的珍稀水棲螢火蟲水螢屬雷氏螢(Aquatica leii)的基因組，並揭示其成蟲發光器官的發育和生物發光的遺傳學資訊。他們發現，在昆蟲發育中有完善功能的同源異形框基因家族的成員，也對這個成蟲類別的發光器官的形成至關重要。這些基因會首先幫助發光器官在腹部體節準確定位。此外，它們還會調控發光蛋白——螢光素酶的表達，同時調控負責轉運螢光素酶的過氧化體轉運蛋白，將螢光素酶轉運至過氧化體(一種胞器，發光的場所)。
螢火蟲組成的「銀河」在草地上方流動(圖片來自付新華)。施普林格·自然/供圖
付新華總結表示，這項最新研究結果，或增進人們對螢火蟲如何調控發光器官的發育及發光的理解。後續，研究團隊將繼續聚焦於螢火蟲發光器的發育及閃光控制機制的研究，希望能揭示螢火蟲閃光控制的分子機制。
