萤火虫为何能发光？中国科研团队最新研究揭晓机制
中新网北京3月6日电(记者 孙自法)萤火虫为何能发光？又如何控制发光？施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》北京时间3月6日凌晨发表一篇遗传学研究论文，中国科研团队阐释了萤火虫发光器官的发育以及萤火虫如何控制它们发光。这项研究结果，让人们进一步理解了萤火虫负责发光器发育和演化的遗传调控因子与过氧化物酶的结合作用。
繁星和萤火虫交相辉映(图片来自付新华)。施普林格·自然/供图
论文第一作者兼通讯作者、中国内地第一个从事萤火虫研究的博士、华中农业大学付新华教授接受记者采访介绍说，萤火虫的发光器官是着生在腹部的发光器(lantern)，分为球形的幼虫发光器和带状或半圆形的成虫发光器。幼虫发光器在萤火虫成虫阶段消失并被成虫发光器所取代。
一只雄性雷氏萤正在飞行中发光，寻找配偶(图片来自付新华)。施普林格·自然/供图
萤火虫的幼虫发光器发出无规则的闪烁信号，这能协助萤火虫幼虫警戒捕食者；成虫发光器则发出有规律的闪光信号，帮助萤火虫成虫传递求偶信息。多数种类萤火虫雄萤能飞行并发出种特异性的闪光求偶信号。有些种类的萤火虫雄萤甚至能发出同频的闪光信号进行求偶，如中国独有的穹宇萤和马来西亚的一些红树林曲翅萤。不过，人们对萤火虫成虫发光器官的发育机制一直缺乏理解，长期以来也备受关注。
太阳落山后，萤火虫在一条小溪附近发光起舞(图片来自付新华)。施普林格·自然/供图
在本项研究中，付新华带领团队成员朱馨蕾，共同破译了中国独有的珍稀水栖萤火虫水萤属雷氏萤(Aquatica leii)的基因组，并揭示其成虫发光器官的发育和生物发光的遗传学信息。他们发现，在昆虫发育中有完善功能的同源异形框基因家族的成员，也对这个成虫类型的发光器官的形成至关重要。这些基因会首先帮助发光器官在腹部体节准确定位。此外，它们还会调控发光蛋白——萤光素酶的表达，同时调控负责转运萤光素酶的过氧化物酶体转运蛋白，将萤光素酶转运至过氧化物酶体(一种细胞器，发光的场所)。
萤火虫组成的“银河”在草地上方流动(图片来自付新华)。施普林格·自然/供图
付新华总结表示，这项最新研究结果，或增进人们对萤火虫如何调控发光器官的发育及发光的理解。后续，研究团队将继续聚焦于萤火虫发光器的发育及闪光控制机制的研究，希望能揭示萤火虫闪光控制的分子机制。(完)