昆蟲保育研究室/ 黑翅螢(Luciola cerata Olivier, 1911)閃光行為研究

        保育生物學是一門綜合自然科學及社會科學的應用學科,所以昆蟲保育研究室成員的研究內容從基礎的昆蟲分類、遺傳到族群生態、行為乃至於保護區規劃、經營管理及保育相關法規都是本研究室成員的研究方向;本實驗室早年以水棲昆蟲之分類及生態研究為主,而隨著本實驗室的發展及國人對於昆蟲保育關懷程度的增加,近年來本實驗室的主要的研究對象是水棲昆蟲、蝴蝶、甲蟲及本次介紹的主題:螢火蟲。台灣目前所稱的螢火蟲主要是指螢科昆蟲(Lampyridae),屬於鞘翅目叩頭蟲總科,與紅螢科(Lycidae)、捕蜈螢科(Phengodidae)、雌光螢科(Rhagophthalmidae)及擬螢科(Drilidae)等昆蟲近緣。本科全世界約有2000種。由於許多螢火蟲具有發光能力,因此在人類史上也吸引不少注意,尤其在東方文化中常成為詩詞歌賦繪畫的對象,在童詩童謠中也不乏對螢火蟲的吟詠,足見其與人類生活之密切;也由於生物發光本身的奧秘,同時具有極大的應用潛能,對螢火蟲發光的研究相當繁多,不僅在行為生態學、發光生物學上,並廣泛運用在其他理論及應用生物學學門;而在生物棲息地遭到破壞,生物多樣性快速消失的今天,螢火蟲在保育生物學上也扮演著指標種(indicator species)及旗艦種(flag-ship species)的角色。由此可知螢科昆蟲的研究無論在理論、應用生物學、乃至保育學及民俗昆蟲學上都具有相當的重要性;而本文擬以本實驗室博士班學生吳加雄所進行的黑翅螢(L. cerata)閃光行為研究為主題。
        研究黑翅螢的發光,至少需要兩人同時進行,其中一人利用夜視攝影機拍攝黑翅螢發光,拍攝者的重點在於:如何長時間追蹤單一黑翅螢,直到黑翅螢飛離拍攝範圍,這是因為要拍攝一群螢火蟲發光其實不是一件太難的事,在黑翅螢發生季,只要利用夜視攝影機就可以拍到成千上萬的黑翅螢發光;但這些美麗的影像對於研究螢火蟲發光並無太大用處(因為你只會在畫面上看到成千上望的黑翅螢在你的螢幕不斷的閃來閃去,可是你根本弄不清楚那一隻是哪一隻!),在拍攝的同時,另一人則是利用手持式光度計記錄黑翅螢開始活動時,週邊環境的光度;另外最重要的一個工作是在一塊利用竹竿圍起來的5x6公尺的範圍內,點算黑翅螢雄蟲的數量。待整晚的攝影及紀錄結束之後,於實驗室內利用影片編輯軟體逐格檢視所拍攝的畫面,便可計算出閃光持續時間(flash duration time)及閃光間隔時間(flash interval time),其中將閃光間隔時間與雄蟲數量變化合併在一起,即如圖一所示。
        由圖一中可知黑翅螢雄蟲整晚的活動時間為300分鐘(5小時,18:40~23:40),在這段時間內,黑翅螢雄蟲數量變化及閃光模式可分成三個時段(如表一),如用較擬人化的形容方式,則第一時段是集合期,黑翅螢的數量逐漸增多,而發光的間隔時間較長;待進入第二時段時,便是雄蟲彼此之間的競爭期,此時可發現的雄蟲數量最多,且發光間隔時間短;進入第三時段後,雄蟲數量逐漸減少,且間隔時間延長,黑翅螢雄蟲開始休息。
        如將此一結果應用於賞螢活動規劃及螢火蟲保育上時,可歸納出兩個重點:
        1. 最佳賞螢時間為下午七點至下午九點
        2. 於此段時間內,為雄蟲彼此競爭,以取得與雌蟲交尾機會,故賞螢活動進行時,需管制人數、並有解說人員帶隊講解,同時勸告遊客勿利用各式燈光照射螢火蟲或捕捉螢火蟲,以免影響螢火蟲交尾,造成隔年螢火蟲數量減少。

 
圖一 東勢林場黑翅螢雄蟲之閃光間隔時間,與雄蟲數量變化(橫軸為雄蟲活動時間,左縱軸為閃光間隔時間,右縱軸為雄蟲數量),由此圖中可知黑翅螢雄蟲整晚的活動時間約為300分鐘,而雄蟲數量隨活動時間而有改變,第一時段為集合期,雄蟲數量逐漸增加,而閃光間隔時間逐漸減短;第二時段為雄蟲競爭期,雄蟲數量雖偶有變化,但仍維持一定數量,而閃光間隔時間雖改變不多,但閃光間隔時間最短;進入第三時段後,雄蟲數量逐漸減少,而閃光間隔時間逐漸延長,雄蟲結束競爭,準備休息。

表一 東勢林場黑翅螢雄蟲閃光持續及間隔時間及雄蟲數量,由此表可知黑翅螢雄蟲三個活動時段的詳細時間及各時段的閃光持續、間隔時間和雄蟲平均數量;其中,第二時段是黑翅螢雄蟲活動數量最多的時間,最適合賞螢活動之進行。
 

Stage

Time

Duration time (sec.)

Interval time (sec.)

Male numbers

1ST stage

18:40~19:02

(22 minutes)

0.200±0.009

2.348±0.158

6.681±0.694

2nd stage

19:02~21:40

(159 minutes)

0.378±0.005

1.054±0.003

14.070±0.054

3rd stage

21:41~23:40

(120 minutes)

0.197±0.002

2.089±0.063

5.0333±0.370












劉錕 提供


吳加雄 提供
創作者介紹

insectep 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(0) 人氣()