巴西研究人员呼吁拯救正在逐渐消失的发光甲虫

自 20 世纪 90 年代以来在塞拉多地区进行的调查显示，随着埃马斯国家公园附近农业前沿的发展，生物多样性正在下降。具有生物技术潜力的物种正在减少甚至消失。夜晚，在巴西的热带稀树草原和第二大生物群落--塞拉多地区，生活在白蚁堆中的叩甲幼虫会亮起绿色的灯笼，捕捉被强光吸引过来的猎物。

位于圣保罗州索罗卡巴的圣卡洛斯联邦大学可持续发展科技中心（CCTS-UFSCar）教授瓦迪姆-维维亚尼（Vadim Viviani）说，30多年来，他和学生一起前往埃马斯国家公园和戈亚斯州保护区周围的农场采集标本，这种现象从未如此罕见。

"20 世纪 90 年代，我们会看到许多白蚁丘上都有萤火虫和其他生物发光昆虫，甚至在牧场地区也是如此。现在，大部分地区都种植了甘蔗，我们几乎看不到萤火虫了。"

维维亚尼及其合作者在《美国昆虫学会年鉴》上发表的一篇文章报道了这项研究的主要发现之一，该研究得到了巴西国家科学基金会（FAPESP）生物多样性特征、保护、恢复和可持续利用研究计划（BIOTA-FAPESP）的支持。

文章的倒数第二位作者是圣保罗大学化学研究所（IQ-USP）的教授埃特尔维诺-贝查拉（Etelvino Bechara），他是维维亚尼在上世纪九十年代的硕士和博士论文导师，也得到了巴西国家科学基金会的资助。

其他共同作者是圣保罗大学动物学博物馆（MZ-USP）研究员克莱德-科斯塔（Cleide Costa）和米纳斯吉拉斯州伊塔朱巴联邦大学（UNIFEI）昆虫学家西蒙娜-罗萨（Simone P. Rosa）。两人都是叩甲超科 Elateroidea 的分类学权威。

戈亚斯州埃马斯国家公园的夜光白蚁丘：叩甲 Pyrearinus termitilluminans 的幼虫创造了现在仅限于该公园的奇观，它是单一种植海洋中的一座岛屿。图片来源：Vadim Viviani

调查记录了 51 个物种，其中大部分是萤火虫（Lampyridae）。其余的是背上有两个灯笼的叩甲（Elateridae）和能同时发出不同颜色的光的光萤科（Phengodidae）物种。

在戈亚斯州，除了在米内罗斯市的埃马斯国家公园和附近农场采集到的标本外，研究人员还在佩罗兰迪亚和坎皮诺尔特对标本进行了编目。在马托格罗索州，调查范围包括 Chapada dos Guimarães 国家公园和三个城镇（Alto Garças、Novo Santo Antônio 和 Rio Manso）。在南马托格罗索州的哥斯达黎加，他们考察了两个农场和苏库鲁瀑布市立公园。埃马斯国家公园是收获最大的地方，提供了 35 个物种。

研究人员说，在过去的三十年里，随着大豆和甘蔗种植园被牧场取代，塞拉多残存地区和公园附近农场中的甲虫多样性急剧下降，塞拉多地区的整体面积也在缩小，更具体地说，地区中被称为cerradão的茂密干燥林区的面积也在缩小。

本文首次报道了 Chapada dos Guimarães 国家公园出现的发光白蚁丘。在埃马斯国家公园和邻近地区发现了许多满是萤火虫幼虫的土丘。同一研究小组之前的研究也报道了亚马逊雨林的生物发光现象。

杀虫剂和人工照明也是生物发光甲虫的敌人。人类制造的强光使它们无法找到配偶并进行繁殖。研究人员特别注意到，在最近的考察中没有发现光萤科幼虫。这些昆虫能同时发出红光和绿光，具有巨大的生物技术潜力。

"这个科（Phengodidae）的减少尤其明显。自 2010 年以来，在甘蔗环绕的农场里，成虫雄虫不再被灯光诱捕器吸引。此外，夜间来自附近城市中心的人造光越来越强，可能会威胁到 Emas 国家公园内的多个生物发光物种。这个问题值得特别关注和进一步研究，"维维亚尼说。

生物发光物种的灭绝不仅是生物多样性和生态系统服务的损失，也意味着技术和经济机会的丧失。生物发光--生物产生和发射冷可见光--对科学研究、医学、工业和环境管理中的许多分析过程都很有用。冷光意味着只有不到 20% 的光能产生热辐射（即热量）。生物发光源于荧光素的氧化，荧光素是一种存在于这些昆虫和其他动物以及某些真菌中的化合物。氧化过程由称为荧光酶的酶催化。

多年来，维维亚尼领导的小组分离并克隆了全球数量最多的荧光素酶。这些荧光酶来自不同的昆虫，包括能产生蓝光的苍蝇。发光甲虫能产生绿色、黄色、橙色和红色等颜色。它们的荧光素酶可用于标记细胞和蛋白质等。

维维亚尼目前正在协调一个由 FAPESP 支持的项目，开发用于免疫测定、环境分析和生物成像的生物发光试剂。这些试剂将以巴西物种的荧光酶为基础。目前，这些材料大多依靠进口。

"重要的是要认识到，塞拉多不仅仅是灌木丛或灌木丛。它是土壤中水的宝库，是产生雨水的蒸发源，也是独有物种的巨大宝库。我们可以从这些宝藏中学到很多东西，"维维亚尼说。

编译来源：ScitechDaily