巴西研究人員呼吁拯救正在逐漸消失的發光甲蟲

自20世紀90年代以來在巴西塞拉多地區進行的調查顯示，隨著埃馬斯國家公園附近農業的發展，附近地區生物多樣性正在下降。具有生物技術潛力的物種正在減少甚至消失。夜晚，在巴西的熱帶稀樹草原和第二大生物群落的塞拉多地區，生活在白蟻堆中的叩甲幼蟲會亮起綠色的燈籠，捕捉被強光吸引過來的獵物。

位于巴西圣保羅州索羅卡巴的圣卡洛斯聯邦大學可持續發展科技中心（CCTS-UFSCar）教授瓦迪姆·維維亞尼說，30多年來，他和學生一起前往埃馬斯國家公園和戈亞斯州保護區周圍的農場采集標本，這種現象從未如此罕見。

20世紀90年代，在該地區能看到許多白蟻丘上都有螢火蟲和其他生物發光昆蟲，甚至在牧場地區也是如此。現在，大部分地區都種植了甘蔗，幾乎看不到螢火蟲了。

維維亞尼及其合作者在《美國昆蟲學會年鑒》上發表的一篇文章報道了這項研究的主要發現之一，該研究得到了巴西國家科學基金會（FAPESP）生物多樣性特征、保護、恢復和可持續利用研究計劃（BIOTA-FAPESP）的支持。

文章的另一位作者是巴西圣保羅大學化學研究所（IQ-USP）的教授埃特爾維諾·貝查拉，他是維維亞尼在20世紀90年代的碩士和博士論文導師，也得到了巴西國家科學基金會的資助。

其他共同作者包括巴西圣保羅大學動物學博物館（MZ-USP）研究員克萊德·科斯塔和米納斯吉拉斯州伊塔朱巴聯邦大學（UNIFEI）昆蟲學家西蒙娜·羅薩。兩人都是叩甲總科的分類學權威。

調查記錄了51個物種，其中大部分是螢火蟲。其余的是背上有兩個燈籠的叩甲和能同時發出不同顏色的光的光螢科物種。

在巴西戈亞斯州，除了在米內羅斯市的埃馬斯國家公園和附近農場采集到的標本外，研究人員還在佩羅蘭迪亞和坎皮諾爾特對標本進行了編目。在馬托格羅索州，調查范圍包括查帕達杜斯吉馬拉國家公園和3個城鎮。在南馬托格羅索州的哥斯達黎加，他們考察了兩個農場和蘇庫魯瀑布市立公園。埃馬斯國家公園是收獲最大的地方，提供了35個物種。

研究人員表示，在過去的30年里，隨著大豆和甘蔗種植園被牧場取代，塞拉多殘存地區和公園附近農場中的甲蟲多樣性急劇下降，塞拉多地區的整體面積也在縮小。

該文首次報道了查帕達杜斯吉馬拉國家公園出現的發光白蟻丘。在埃馬斯國家公園和鄰近地區發現了許多滿是螢火蟲幼蟲的土丘。同一研究小組之前的研究也報道了亞馬遜雨林的生物發光現象。

殺蟲劑和人工照明也是生物發光甲蟲的敵人。人類制造的強光使它們無法找到配偶并進行繁殖。研究人員特別注意到，在最近的考察中沒有發現光螢科幼蟲。這些昆蟲能同時發出紅光和綠光，具有巨大的生物技術潛力。

“自2010年以來，在甘蔗環繞的農場里，成蟲雄蟲不再被燈光誘捕器吸引。此外，夜間來自附近城市中心的人造光越來越強，可能會威脅到埃馬斯國家公園內的多個生物發光物種。這個問題值得特別關注和進一步研究”，維維亞尼說。

生物發光物種的滅絕不僅是生物多樣性和生態系統服務的損失，也意味著技術和經濟機會的喪失。生物發光（生物產生和發射冷可見光）對科學研究、醫學、工業和環境管理中的許多分析過程都很有用。冷光意味著只有不到20%的光能產生熱輻射（即熱量）。生物發光源于熒光素的氧化，熒光素是一種存在于這些昆蟲和其他動物以及某些真菌中的化合物。氧化過程由稱為熒光酶的酶催化。

多年來，維維亞尼領導的小組分離并克隆了全球數量最多的熒光素酶。這些熒光酶來自不同的昆蟲，包括能產生藍光的蒼蠅。發光甲蟲能產生綠色、黃色、橙色和紅色等顏色。它們的熒光素酶可用于標記細胞和蛋白質等。

維維亞尼目前正在協調一個由FAPESP支持的項目，開發用于免疫測定、環境分析和生物成像的生物發光試劑。這些試劑將以巴西物種的熒光酶為基礎。目前，這些材料大多依靠進口。（綜合整理報道）（策劃/羅媛）