萤火虫点亮夜晚以吸引配偶，但吸引力可能与闪光无关；它也可能与谁闻起来最好有关。
发表在《BMC Genomics》上的新研究着眼于普通东方萤火虫（Photinus pyralis）的遗传学，发现除了生物发光闪光外，萤火虫可能还利用信息素来吸引配偶。
“萤火虫一直被视为视觉物种。它们发光，我们认为这就是它们相互交流的方式，”首席研究作者莎拉·劳尔（Sarah Lower）在新闻稿中说，她曾在2018年帮助绘制了萤火虫基因组图谱。“但我们研究了嗅觉受体基因——那些与嗅觉相关的基因——发现情况比我们想象的要复杂得多。”
萤火虫与嗅觉
根据这项研究，研究团队收集了102个嗅觉受体（OR）基因。其中许多在触角中强烈表达。令人惊讶的是，有一个OR基因在雄性中的表达比雌性更多，这表明它可能用于吸引配偶。
“这引起了我们的注意，”劳尔在新闻稿中说。“这是唯一一个在雄性中比在雌性中表达更多的嗅觉受体基因。在成年雄性中，主要目标是找到雌性进行交配。这个基因可能通过近距离化学信号帮助它们做到这一点。”
长期以来，人们一直认为萤火虫依靠视觉来寻找配偶；然而，这些结果可能会挑战这一信念。
“我们没想到会在北美最常见的萤火虫物种之一 P. pyralis 中看到这种情况，”劳尔在新闻稿中说。“这表明，即使在这些有闪光成虫的物种中，嗅觉也可能是一个两步系统的一部分——先用光接近，然后用气味促成交易。”
收集萤火虫信息素
为了进行这项研究，研究团队像我们许多人小时候做过的那样，收集了东方萤火虫并将它们放在一个罐子里，以收集萤火虫信息素。
“这是一个非常特殊的罐子，”劳尔说。“它连接着一个气泵，所以空气不断地循环到这个罐子里，一端，空气从泵中出来，进入罐子，然后通过一个活性炭过滤器[……]。所以，这是在净化空气。然后空气与罐子里的萤火虫混合，从出气口吸出，然后在出气口我们有另一个活性炭过滤器，但这次，它收集着从萤火虫身上散发出来的所有气味。”
收集信息素后，研究团队使用RNA测序来比较雄性和雌性萤火虫触角中的基因表达。团队发现，OR基因 PpyrOR6（一种雄性表达）最为突出。
“这可以帮助雄性定位雌性，甚至避开捕食者，”劳尔在新闻稿中说。“有些模仿雌性的物种会引诱毫无戒心的雄性并吃掉它们——这些就是所谓的‘蛇蝎美人’萤火虫。气味可能是雄性如何应对这种风险的一部分。”
未来信息素的应用
萤火虫目前在交配方面面临着许多障碍。某些萤火虫物种的数量正在大幅下降。这可能与气候变化、杀虫剂使用和光污染有关。然而，常见的东方萤火虫物种表现得比大多数物种要好，它们的信息素可能与此有关。
“嗅觉是一种更难被干扰的模式，”劳尔在新闻稿中说。“光污染无处不在，它影响着人类和动物。但嗅觉信号可能保持更清晰，这也是这项发现如此有趣的原因之一。”
东方普通萤火虫可能不是唯一一种可能使用信息素吸引配偶的物种。冬季萤火虫，也称为暗萤火虫或不发光萤火虫，在白天出现，不使用光来吸引配偶。劳尔认为信息素受体正在帮助它们找到潜在的伴侣。
劳尔表示，她希望这项信息素研究有一天能帮助萤火虫保护，特别是作为一种收集种群数据的方法。
“如果人们能够利用这样的东西来监测种群，那将是非常棒的，”劳尔说。这尤其重要，因为研究人员知道发光萤火虫种群正在减少；暗萤火虫的情况也是如此吗？
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BMC Genomics。触角 RNAseq 揭示了普通东方萤火虫 Photinus pyralis 中具有性别偏向表达的嗅觉受体
Monica 是 UW-Whitewater 的毕业生，曾为包括一个关注蜜蜂和自然世界的组织在内的多个组织撰稿，之后加入了 Discover Magazine。她的作品也出现在她的旅游博客和 Common State Magazine 上。她对科学的热爱源于小时候和妈妈一起看 PBS 节目以及看了太多《神秘博士》。
