像贝爷一样探秘发光虫洞穴：看上去很美的死亡陷阱

造就 · 公众号 · 科技自媒体 · 2017-10-20 20:23

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缀满发光虫的怀托摩洞穴

起初，它们就好像满天繁星。我在暗河之上仰望漆黑的洞穴，看到的是数以百计的蓝色光点。随着眼睛逐渐适应黑暗，越来越多的蓝点映入眼帘，比任何一片星空都要稠密。

但不同于夜空的一马平川，这些光点很有质感：有的近在眼前，有的遥遥相望，相对位置不断变换。因此，随着小舟的移动，头顶的布景似乎也在随波荡漾。

产生这些光点并非天体，而是昆虫——一种被称为“发光虫”的昆虫。

在英语口语中，“发光虫”（glowworm）一词有时也指萤火虫和叩头虫，但这些洞穴中的发光虫不属于上述两类。它们是发光蕈蚊（Arachnocampa Iuminosa）的幼虫，从附着在洞穴顶部的卵中孵化出来，向下悬垂丝线。

这些丝线质地坚韧，最多可达70根，其上附着粘液液滴，好似珠帘一般。但这些珠帘却是一个个陷阱，发光虫会通过尾部的化学反应激发蓝光，将丝线变为诱饵。其他昆虫在蓝光的引诱下前来，被发光虫用丝线缠住，并且被吞噬。

经过6到12个月的捕食，蕈蚊的幼虫便化为成虫。成虫没有口器，不能进食。生命中的最后几天里，它们唯一的使命就是交配，制造下一代。

这些会发光的昆虫生活在新西兰和澳大利亚一些黑暗潮湿的角落里，它们在毛利语中的名字是“titiwai”，意为倒影在水中的亮光。这一词源反映了发光虫的栖息地，即黑暗潮湿的地方，包括河岸、热带雨林，但最著名的还要数新西兰怀托摩的那些洞穴。

对成千上万的游客来说，它们是观光胜地，是一片片空灵而有生命的星空。但对黑暗中穿行的成千上万的飞蛾、蠓虫和蜉蝣来说，它们却是死亡之所。

发光虫的美是致命的，但这种致命之美的由来却不为人知。不过通过它们的近亲，我们或许能一窥大概。大多数蕈蚊都与菌类共生，以菌类为食，有的会编织有粘性的网，粘住可食用的孢子。不可避免地，这些网也会抓住过路的昆虫。

在如此高蛋白食物的吸引下，一些蕈蚊开始完全以昆虫为食，原本用来捕捉孢子的网变成了下垂的钓鱼线，用来捕捉飞虫。

在南美、中美洲和东南亚一些热带地区的洞穴中，它们的猎物极其充裕，时至今日，用丝线垂钓昆虫的蕈蚊依然不在少数。但在澳大利亚和新西兰这样的温带地区，猎物较为稀少，蕈蚊需要额外的手段来吸引猎物。这也许就是它们发光的原因。

说来怪异，它们发光靠的是改造自己的“肾脏”。昆虫身上有一些细长的在管子，名为马尔皮基氏小管，作用是产生尿液，跟人类的肾脏类似。在发光蕈蚊中，这些管道末端的细胞胀大，变透明，而发光的正是这些细胞。

“太特别了，”昆士兰大学的大卫·梅里特（David Merritt）说。“昆虫的种类实在是太丰富多样，总有那么一些昆虫会利用已有的结构，做一些匪夷所思的事情。”

梅里特研究这种发光虫已经有好几年的历史。他证明，它们可以用连接马氏小管的神经，极为精细地控制光的亮度。如果你用光线照射发光蕈蚊，几分钟后，它会停止发光。

另外，震动也会使之兴奋。梅里特说，在新西兰的一些旅游项目中，导游会故意用一个内胎敲击水面，或是洞穴墙壁；“星空”的亮度会应声加倍。在实验室中，梅里特将振动的手机贴在养着发光蕈蚊的水族箱外壁上，也可以达到同样的效果。“检测到震动之后，它们就会显著变亮，”他说，“至于用处，我并不清楚。”

他还发现，这些发光虫发光是有周期性的。虽然洞穴里暗无天日，与外界的昼夜节律相隔绝，但每到傍晚六七点钟，它们就变得尤其明亮，而且相互之间还会同步。

“我们做过实验，先解除同步，再把它们放回到一块——五六天之后，它们又开始同步了。”梅里特说。“我觉得，这样做是为了在洞内飞虫最多的时候，使集体的光线产出最大化。”

听到这里，我不禁疑惑：

至少，最后一个问题已经有了答案。发光虫之所以能点亮地下世界，靠的是两种化学物质：荧光素和荧光素酶。荧光素在荧光素酶的催化下与氧气反应，发出幽光。萤火虫、水母等动物的发光原理也都类似。

每种发光动物都有其独特的荧光素和荧光素酶。“这是通用术语，就好比‘炉子’，”奥塔哥大学的科特·克劳斯（Kurt Krause）说，“你有炉子，我也有炉子，它们都能加热，但每个炉子都不一样。”类似地，克劳斯和同事们发现，发光虫也有其独一无二的发光反应，他们正试图将其梳理出来。

为什么要这样做？

一个原因是，荧光素对科研用处极大。研究人员可以用它们改造不发光生物的细胞，使它们在特定基因激活时发出荧光，这样一来，我们就可以追踪癌细胞，探测病毒感染，诸如此类。由于不同种类的荧光素颜色不一，可用的荧光素种类越多，我们可同时追踪的东西就越多。

“我们认为，发光虫的生物化学很值得研究，但愿它是具备商业价值的。”克劳斯说。“但就算不能商业化，它也够厉害了！还有什么比发光生物更酷的呢？你只要去接触一下，就一定会着迷的。”

亲眼看到这些光点时，我确实被迷倒了。在怀托摩，我坐在舟中，遨游在一片活生生的星空之下。

这些光源的本质着实怪异，乃至狰狞——一批蛆虫用自己的“肾脏”发出光亮，引诱其他昆虫投入死亡的陷阱——但它又足够唯美，当我转头的时候，我足以借着微光，看到女友的笑脸。

翻译：雁行

来源：The Atlantic