满天的繁星在树梢头辉耀着,黑暗中,四周都是黑魆魆的树影,只有东面的一池水,在微风中把天上的星,皱作一缕缕的银波,反映出一些光辉来。池边几丛的芦苇和一片稻田,也是黑魆魆的,但芦苇在风中摇曳的姿态,却隐约可以辨认。这芦苇底下和田边的草丛,是萤火虫的发祥地。它们一个个从草丛中起来,是忽明忽暗的一点点的白光;好似天上的繁星,一个个在那里移动。最有趣的是这些白光虽然乱窜,但也有一些追逐的形迹:有时一个飞在前面,亮了起来,另一个就会向它一直赶去,但前面一个忽然隐没了,或者飞到水面上,与水中的星光混杂了;或者飞入芦苇或稻田里,给那枝叶遮住,于是追逐者失了目标,就迟疑地转换方向飞去。有时反给别个萤火虫作为追逐的目标了。而且这样的追逐往往不止一对,所以水面上,稻田上,一明一暗,一上一下的闪闪的白光与天上的星光同样的繁多,尤其是在水面的,映着皱起的银波,那情景是很感兴趣的。
这是幼年时暑假期中在乡间纳凉时所见的情景。当时与弟妹等一边听着在烈日中辛苦了一日才得这片刻安闲休息的邻居们的谈笑,一边向萤火虫唱着质朴的儿歌:
萤火虫,
夜夜红。
飞到天上捉牙虫,
飞到地上捉绿葱。
在这样的歌声中,偶然有几个飞到身边,赶忙用芭蕉扇去拍,有时竟会把它拍在地上,有时它突然一暗,就飞到扇子所能拍到的范围以外去了,这时就是追了上去,也往往是不能再拍着的。被拍在地上的,它把光隐了,也着实难以寻觅,或又悄悄地飞起,才再现它的光芒,也往往给它逃去。被捉住的最初是用它来赌胜负,就是放在地上,用脚一拖,在地上划起一条发光的线,比较哪个人划得长,就作为胜利。不消说,这是一种残酷的行为,真所谓“以生命为儿戏”的了。后来那些幸运的个体不会这样被牺牲,他们被闭入日间预备好的鸭蛋壳里,让他们一闪一闪,作为小灯笼。就睡时就携到枕边,颇有爱玩不忍释手的样子。但大人们以为萤火虫假如有机会钻入人的耳内,就会进去吃脑子,所以又往往被禁止携入房间里的。
萤火虫是怎样发生的,乡间没有谈起,但古书上却说它是腐草所化成的。去年那号称中国第一家的老牌杂志,竟发表过罗广庭博士的生物化生说,所以腐草化萤,大概是可靠的,但罗博士经广东方面几位大学教授要求严密实验以后,一直到现在还未曾有过下文,至少那家老牌杂志,没有再把他的实验发表过,大抵罗博士已被他戳穿西洋镜了;那末腐草为萤的传说也就有重行估定价值的必要。
原来萤有许多种数,全世界所产能够发光的萤有二千种,形态相像而不能发光的也有两千种。我们这里最常见的一种是身体黄色,而翅膀的尖端有些黑色的。他们也有雌雄,“结婚”以后,雄的以为责任已尽,随即死去,雌萤在水边的杂草根际产生微细的球形黄白色卵三四百粒,也随即死去。这卵也能发一些微光,经过廿七、八天,就孵化为幼虫,幼虫的身体有十三个环节,长纺锤形,略扁平,头和尾是黑色的,体节的两旁也有黑点。尾端有一个能够吸附他物的附属器,可代足用。尾端稍前方的身体两侧还有一个特殊的发光器官,也能放青色的光。日中隐伏于泥土下,夜间出来觅食。他能吃一种做人类肺蛭中间宿主的螺类,所以有相当的益处。下一年的春天,长大成熟,在地下掘一个小洞,脱了皮化蛹。蛹淡黄色,夜间也能发光。到夏天就化作能够飞行的成虫。看了这一个简单的生活史,腐草为萤的传说,可以不攻自破了。
最令人感到兴趣的萤火,是从那里来的呢?在科学上的研究,以前有人以为是某种发光性细菌与萤火虫共栖的缘故,但近来经过详细的研究,确定并没有细菌的形迹可寻,还是说它是一种化学作用来得妥当。这种发光器的构造,随萤的种类和发育的时代而不同。幼虫和蛹大抵相似,在成虫普通位于尾端的腹面,表面是一层淡黄色透明质硬的薄膜,下面排列着多数整齐的细胞,形成扁平的光盘,细胞里有多数黄色细粒,叫做“萤光体”(Luciferase),遇着氧气就起化学作用而发光。这些细胞的周围又满布毛细管,毛细管连接气管能送入空气,使萤光体可以接触氧气。又分布着许多神经,能随意调节空气的输送,所以现出忽明忽暗的样子。与发光细胞相对的还有一层含有多数蚁酸盐或尿酸盐的小结晶的细胞,呈乳白色,好似一面镜子,能够把光反射到外方。
萤火不含赤外线(热线)和紫外线(化学线),所以只有光而没有热,是一种理想的照明用的光。但现在的人类还不能明白这些萤光体的内容,既不能直接利用它,也不能仿照它的化学成分来制出一种人造的萤光。人类所能利用的,在历史上有晋代的车胤,把它盛在袋里,以代烛火读书。在外国,墨西哥地方出产一种巨大的萤火虫,胸部有两个大发光器,放绿色的光,腹部下面也有一个发光器,放橙黄色的光,两色相映,极为美丽,妇人把它簪在发间,作为夜舞时的装饰品。还有,就是作为玩耍而已。至于在萤火虫的自身,借此可以引诱异性,又可以威吓敌害,对于它的生活上是很有意义的。
在电灯、煤气灯和霓虹灯交互辉煌的上海,是没有机会遇到萤火虫的。故乡的萤火虫更是一年,二年,几乎十年没有见过了。最近家中来信说:三月没有雨,田里的稻都已枯死,桑树也有许多枯萎了。那末往时所见的一池水,当然已经干涸,一片稻田,看去一定像一片焦土,那黑魆魆的树影,也必定很稀疏了。我那辛苦工作的邻舍们已经无工可作,他们可以作长期的休息了,但是在纳凉的时候,在他们的谈话中,未知还能闻到多少笑声。
因了萤火虫我记着了遭遇旱灾的故乡了。祝福我辛苦的邻人们,应该有一条生路可走。
【人物介绍】
贾祖璋(1901—1988),浙江海宁人。著名科普作家与编辑家。从1936年开始一直从事期刊编辑工作,其中著名的期刊有《中学生》、《知识就是力量》、《科学大众》等,这是他终身痴迷科普事业的重要原因。
相关链接:贾祖璋名作精选——《花儿为什么这样红》
花朵的红色是热情的色彩,它强烈、奔放、激动,令人精神振奋。红紫烂漫的春天,多么活力充沛,生气蓬勃。“花儿为什么这样红?”是我们对它的赞叹和歌颂,同时也不妨对它作一科学的解释。
“花儿为什么这样红?”首先有它的物质基础。不论是红花还是红叶,它们的细胞液里都含有由葡萄糖变成的花青素。当它是酸性的时候,呈现红色,酸性愈强,颜色愈红。当它是碱性的时候,呈现蓝色,碱性较强,成为蓝黑色,如墨菊、黑牡丹等是。而当它是中性的时候,则是紫色。万紫千红,红蓝交辉,都是花青素在不同的酸碱反应中所显示出来的。
还有“战地黄花分外香”的菊花,“金英翠萼带春寒”的迎春花,都呈黄色。菊科植物除了黄花以外,还多橙色的花。橙色与柑橘、南瓜等果实的颜色相似,而最典型的是胡萝卜,所以表现这种色彩的色素,就被称为胡萝卜素。
至于白花,那是因为细胞液里不含色素的缘故。有些白花,例如菊花,萎谢之前微染红色,表示它这时也含有少量的花青素了。变色的一个特殊例子是添色木芙蓉,早晨初开白色,中午淡红,下午深红,一日三变,愈开愈美丽。又如八仙花,初开白色微绿,经过几天,变成淡红,或带微蓝,它不像添色木芙蓉那样朝开暮落。至于一般的花,大都初开时浓艳,后渐淡褪。
“花儿为什么这样红?”还需要用物理学原理来解释。太阳光经过三棱镜或水滴的折射,会分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。这七种颜色的光波长短不同,红光波长,紫光波短。酸性的花青素会把红色的长光波反射出来,送到我们的眼帘,我们便感觉到是鲜艳的红花。同样,中性的花青素反射紫色的光波,碱性的花青素反射蓝色的光波,胡萝卜素有不同的成分,便分别反射黄色光波或橙色光波。白花不含色素,但组织里面含有空气,会把光波全部反射出来。有的花瓣,表面有较多的细微而排列整齐的玻璃球似的突起,看起来好像丝绒,能够像金刚石那样强烈地反射光线,色彩就更为鲜艳,如某些月季花就是。
“花儿为什么这样红?”还有它生理上的需要。光波长短不同,所含热量也不同:红、橙、黄光波长,含热量多;蓝、紫光波短,含热量少。花的组织,尤其是花瓣,一般都比较柔嫩。在野生状态,红、橙、黄花都生长在阳光强烈的地方,反射了含热量多的长光波,不致引起灼伤,有保护的作用。蓝花都生长在树林下、草丛间,反射短光波,吸收微弱的含热量多的长光波,对它的生理作用有利。白花也多阴性植物,有些夜间开放,反射了全部的光波,是另一种适应措施。自然界少有黑色的花,只有少数的花偶然有黑色的斑点,因为黑色吸收全部的光波,热量过多,容易受到伤害。
“花儿为什么这样红?”从进化的观点来考察,它有一个发展的过程。裸子植物的花是原始的形态,都带绿色,而花药和花粉则呈黄色。在光谱里面,与绿色邻接的,长波一端是黄、橙和红,短波一端是青、蓝和紫。我们可以说,花色以绿色为起点,向长波一端发展,由黄而橙,最后出现红色;向短波一端发展,是蓝色和紫色。红色应是最晚出现的花色,在进化途程中居于项峰,最鲜艳,最耀眼。
“花儿为什么这样红?”从达尔文的自然选择学说来看,昆虫起到了重要的作用。亿万年前,裸子植物在地球上出现的时候,昆虫还不多,花色素淡,传粉授精,依靠风力,全部是风媒花。后来出现了被子植物,昆虫也繁生起来。被子植物的花有了花被,更分化为萼和花冠(花被和花冠通称花瓣);花瓣不再是绿色,而是比较显眼的黄色、白色或其他颜色。形状也大了,有的生有蜜腺,分泌蜜汁,有的散发芳香,这就成为虫媒花。“蜂争粉蕊蝶分香”,昆虫给花完成传粉授精的作用。
昆虫采蜜传粉,有一特殊的习性,就是经常只采访同一种植物的花朵。这个习性有利于保证同一种植物间的异花传粉,繁殖后代。这样可以固定种的特征,包括花的颜色。我们可以设想,假如当初有一种植物,花色微红,由于其中红色比较显著的花朵,容易受到昆虫的注意,获得传粉的机会较多,经过无数代的选择,在悠长的岁月中,昆虫就给这种植物创造出纯一、显著、鲜艳的红色花朵。昆虫参与自然选择的作用,造成各种不同的植物,也造成各种不同的花色。