螢火蟲是最著名的陸地發光生物。"螢火蟲，慢慢飛。夏夜，風吹..."這樣一幅美麗的場景誕生于20世紀60年代和70年代人們童年記憶中常見的畫面。如今，人們總是哀歎螢火蟲離我們很遠，它們要麼在記憶中，要麼隻是在電視上。
螢火蟲對生存環境有更高的要求，隻有在綠水和綠山中才能生存良好，而農藥的使用，自然植被的破壞和城市化過程中的光污染，确實迫使螢火蟲離我們越來越遠。
這聽起來可能令人難過，但在全球8種雅科100種螢火蟲中的2000多隻螢火蟲中，還有一隻螢火蟲沒有逃脫城市化，仍然可以在城市中心的公園，校園和住宅綠地後面以及農村的前台看到。他們一直試圖與人類和諧相處。這種神奇的螢火蟲是扁平的氟。
發光的扁平氟，上圖是雄性成蟲，下圖顯示雌性成蟲（攝影：董志軒）
曆經歲月，終于可以喊出平氟的名字了！
扁平氟是Lampyridae扁平氟螢火蟲的通用術語。它們僅分布在亞洲和東南亞國家的喜馬拉雅山脈東部，生物多樣性豐富的雲南是這一分布的中心。
它們是雄性和雌性，即雄性成年人和雌性成年人表現出不同的形狀。雄性有黑色的翅膀;一個大的前胸背闆，在休息時完全覆寫頭部;頭上有一對大複眼，一對很短的觸手;和腹部第7個可見腹部（即第8個腹部）上的一對白色發光器官，它發出連續的綠光。雌性完全沒有翅膀，是白色脂肪幼蟲，腹部第八腹部有一對發光的器官，也可以發出連續的綠光。幼蟲扁平，全身有黑色或棕黃色條紋，通常較大。
在雲南扁平氟的背面，雄性成蟲（左）、雌性成蟲（中）和幼蟲（右）（攝影：董志軒）
到2020年，報告有17種物種。中國科學院昆明動物研究所的李雪燕和他的團隊自2002年以來一直在研究螢火蟲，收集扁平的氟标本，包括一些雄性成蟲，雌性成蟲和大量幼蟲。
基于長期标本積累，利用DNA條形碼技術，研究小組驚訝地發現，這些看似相同的扁平氟标本包括三個新物種（Lamprigera alticola and Li， 2021 Alpine Flat Fluorine， Lamprigera Luquansis），通過分析中國不同種群标本的分子系統發育和形态，并将其與香港同行檢查的模型标本進行比較，董和李， 2021 Lulu， Lamprigera Magnapronotum Dong and Li， 2021 Giant Chest Flat Fluor）， 四個新的中國記錄物種 （Lamprigera minor （Olivier， 1885）， Lamprigera morator （Olivier， 1891） window flat fluorine， Lamprigera Nepalensis Hope， 1831） Nepal flat fluorine， Lamprigera nitidicollis （Fairmaire， 1891） 和一個中國報告的物種 （Lamprigera yunnana （Fairmaire， 1897） 雲南平氟 （Dong etal.， Zootaxa， 2021， 4950 （3）： 441-468).
研究結果使該屬在全球達到20個，中國物種的數量從4個增加到11個。這些結果不僅為該屬未來物種鑒定等生命現象提供了重要參考，也展示了雲南螢火蟲物種的豐富多樣性。
最近在雲南發現的3個新物種和4個新的中國記錄物種（Dong等人，2021）
終于知道如何捕捉平坦的氟！
像其他群體中的螢火蟲一樣，扁平氟主要作為交配比對信号發光，而幼蟲主要作為警告信号發光。然而，與通常在炎熱的夏夜閃爍的螢火蟲不同，扁平的氟會持續地發出綠色的光芒。有趣的是，雄性在飛行時不會發光，它們總是在黑暗中用大眼睛安靜地飛行，尋找自己喜歡的女性伴侶，當他們發現自己最喜歡的物體足夠近時，他們打開燈泡并告訴他們的伴侶，"我在這裡。與雄性相比，雌性尋找更被動的物體，躲在草的角落或草附近，翹起尾巴露出明亮的燈泡，并向在黑暗中飛行的雄性發出"我在這裡"的信号。
研究人員早些時候主要根據螢火蟲的發光程度觀察或收集了螢火蟲的定位，但這些方法遇到了具有特殊發光行為的扁平氟，顯然無濟于事。是以，扁平氟，特别是作為分類蠕蟲的雄性标本，幾乎沒有收獲，正如研究小組檢查的來自中國各個研究機構和機構的氟标本所反映的那樣。
在與日本同行的互動中，研究小組了解到，日本同行通常使用紅帶燈來捕獲綠燈的窗戶煙道，但由于日本沒有分布的扁平氟，是以不确定這種方法是否對扁平氟有效。研究團隊試圖用紅色LED燈引誘扁平氟，當白天剛剛變黑時，把紅色LED燈放在草地附近靜靜地等待，會發現扁平的氟，誰不知道要打在哪裡，會突然出現在燈的周圍，小心翼翼地打開自己的綠燈，一旦發現紅燈不是女性的， 要迅速逃脫，當然，要逃脫研究人員的眼睛并不是一件容易的事。自采用這種方法以來，該團隊收集了大量的雄性标本，物種分類工作得到了推進。
幼蟲喜歡生活在食物豐富的荒地和森林中，研究人員發現，它們特别喜歡在雨夜後走到路邊尋找蝸牛等食物。知道了這個習慣，研究人員還在晚上在這樣的地方收獲了許多幼蟲标本。在昆明，夜間在公園、校園和城市中的一些居民區會遇到扁平的氟幼蟲。有一次，甚至在白天，我在城裡的一個體育訓練場遇到了它。研究人員在雲南飼養了扁平的氟幼蟲，發現這些昆蟲除了吃蝸牛等食物外，還吃了很多食物，甚至在實驗室飼養的環境中吃從市場上買來的豬肉。
左圖是紅光捕捉扁平氟雄性，右圖是一簇雲南扁氟幼蟲（圖檔來源：李雪燕）
為什麼扁平的氟會發出綠色的光芒？
螢火蟲發光的形态是人體的發光器官（燈泡），生化基礎是其中含有的熒光素底物被熒光素酶催化，由此産生的氧化熒光素在從不穩定的高能狀态傳回到穩定的低能狀态時釋放能量發光。編碼熒光蛋白的基因，熒光素酶基因，已成為分子生物學和生物醫學研究中的重要報告基因。發光顔色與熒光酶的亮度和特性有關。
為了探索扁氟發光的生化基礎，研究小組克隆并分析了以雲南扁氟為代表的熒光酶特性。熒光酶具有551個氨基酸，類似于氟的類型序列（72%-77%），高于磷酸鹽（68%-71%）。體外重組熒光蛋白在pH7.8時具有最大生命力，發光波長為566nm（綠光），但在酸性環境中紅移。它在37攝氏度時具有最高的生命力，而在55攝氏度時則完全失活。
不同pH條件下雲南扁氟發光光譜的熒光（Liu等人，2019）
誰的孩子是扁平的氟？
扁平氟長期以來一直被認為是Lampyrinae的成員，因為它的形狀和發光習性。事實上，從它的形狀和發光的習慣來看，這樣的歸因顯然不是問題。然而，分子資料顯示的結果完全颠覆了研究人員的傳統觀念。以雲南扁氟為代表物種，研究小組發現，2006年将系統發育樹建立線上粒體16S标記上時，扁氟的進化狀态與氟相去甚遠。
2019年，當研究小組繼續分析雲南扁氟的線粒體基因組，并将其與核基因組的核糖體基因相結合進行全面、系統的發育分析時，發現平氟實際上與閃閃發光的氟亞屬具有比氟更近的親緣關系。
該團隊于2020年完成了雲南扁氟參考基因組的分析，基于全基因組資料的系統發育研究表明，與線粒體基因組的結果一緻，扁氟确實與氟有更密切的關系。這些資料表明，在螢火蟲物種的進化史上，這些隻分布在喜馬拉雅山脈東部的扁平氟具有特殊的進化地位。
分子系統樹顯示了Lamprigera和Python之間更密切的關系，左圖是線粒體基因組和核rDNA樹（Chen等人，2019）和全基因組發育樹（Zhang等人，2020）
為什麼扁平氟對此具有魔力？
為什麼平坦的氟在喜馬拉雅山脈東部如此神奇？一個物種的進化和發展寫在其基因組的遺傳資訊中。為了探索扁平氟的魔力，該團隊在2017年使用流媒體技術确定了雲南扁平氟和同屬的另外兩個物種（Lamprigera Nepalensis（Hope，1831）;Lamprigera nitidicollis（Fairmaire，1891）和其他屬螢火蟲已被發現在螢火蟲中具有更大的基因組。
對雲南平氟參考基因組的進一步分析發現，扁平氟較大的基因組是由更高比例的重複序列（高達全基因組的67%）引起的，特别是DNA轉座子（高達全基因組的35%）和長分散的核元件（長散布核元件（LINEs）（高達15%）。當然，這些特殊的基因組結構是否以及如何促成扁平氟的神奇習性和特征，還需要進一步探索。
扁平氟具有較大的基因組，左側的流技術用于确定C值（Liu等人，2017），右側重複基因組的序列結果（Zhang等人，2020）。
扁平氟的魔力将繼續吸引研究人員
中國科學院昆明動物研究所研究團隊在雲南發現的三個新物種和四個新中國記錄物種，将長期靜息生活在喜馬拉雅東部及周邊國家和地區的神奇扁平氟帶回了同行和公衆的視線。
在給研究人員的一封電子郵件中，美國著名的螢火蟲研究員伯蘭罕博士寫道："扁平蠅是如此酷的甲蟲屬！我真的很高興你發表了這麼好的研究！這是一個非常重要的貢獻！ 。劉易斯教授是美國另一位着名的螢火蟲研究員，也是IUCN-SSC螢火蟲專家組的聯合主席，他在一封電子郵件中寫道："祝賀這個新發現，Lamprigera現在是我最喜歡的螢火蟲類型。
中國科學院昆明動物研究所的研究人員将繼續沿着發現扁平氟的神奇道路前進。他們認為，在中國和周邊國家可能會發現更多的扁平氟新物種，他們将繼續從物種多樣性和保護，生态和遺傳資源的多層次水準上探索和揭示這些螢火蟲的進化及其生物熒光。
謝謝：
螢火蟲等發光甲蟲的分類和生物熒光起源和進化得到了國家自然科學基金（31472035）、雲南省科學廳（2014FB179）和中國科學院"西方青年"項目（A類）和中國科學院熱帶森林生态學重點實驗室（09KF001B04）等項目的資助。
資料來源：中國科學院昆明動物研究所