萤火虫为什么发光
说到会发光的生物,很多人第一时间想到了萤火虫,萤火虫是一种非常常见的发光生物。在自然界中,其实还有很多会发光的生物,吸血鬼乌贼也是其中之一。那么你们知道生物发光之谜的原因吗?科学家对生物发光之谜做了研究,发现这是一种化学反应,萤火虫发光是为了求偶。
科学揭秘生物发光之谜
会发光的生物在生活中很常见,其中最常见的是萤火虫,它们一闪一闪的在夜空中飞行,就像森林中的小精灵。在生活中除了萤火虫会发光之外还有一些生活在水里的藻类生物也会发光,那么你们知道这些生物为什么会发光吗?其实,很多生物发光之谜是通过化学反应产生的。
科学研究生物发光之谜,研究人员找到深海珊瑚发出奇异光芒的原因。在浅水中,这种生物体会发出绿光,而这是通过将荧光蛋白质作为一种“防晒霜”所形成的。这些蛋白质能够吸收有害的紫外线并重新释放出绿光,同时保护与它们共生的藻类,这些藻类通过光合作用提供了珊瑚生长所需的大部分能量。
人们发现生物发光之谜中,不同的生物会发出不同颜色的光来。所有的植物在阳光照射后都会发出一种很暗淡的红光,微生物一般都会发出淡淡的蓝光或者绿光,某些昆虫会发黄光。仔细地划分一下,发光可分两类,一类是被动发光,如植物,那些微弱的红光不过是没能参与光合作用多余的光,这种光对植物是否有着生物学上的意义目前还是个谜,但一般的看法是这种光无意义,就像涂有荧光物质的材料经强光照射后再置于黑暗中发光那样。
另一类是主动发光,尽管有一些发光的意义目前还未全部认识清楚,但有一点是可以肯定的,绝大多数主动发光的生物这种发光是有用途的。光是一种能量,主动发光是对能量的一种消耗,生物的生存策略有一个最基本的共同点,那就是在维持生命的正常活动中最大限度地去节省能量,因此主动发光必定是主动发光生物生存的一个重要的环节。有必要说一下,有些动物本身并不会发光,但在共生的环境中它们会利用发光细菌的光为自己服务。
萤火虫为什么会发光 萤火虫发光原理
萤火虫会发光是因为它们特殊的生理结构,萤火虫身体的腹部末端内充满许多含磷的发光质及发光酵素。因此,这些含磷的发光质及发光酵素会在萤火虫腹部发出一闪一闪的微弱亮光,让萤火虫看起来像一只小灯泡。萤火虫发出的亮光,不单只是为了照明,主要是为了发信号,而且每种用途发出的信号都是不同的。可以说这是萤火虫的语言,就像人类的sos代码一样。比如求偶、警戒、诱捕以及和同类之间的沟通,都是通过这种方式进行交流的。
萤火虫体长0.8厘米左右,身形扁平细长,头较小,体壁和鞘翅较柔软,头部被较大的前胸盖板盖住。雄虫触角较长,有11节,呈扁平丝或锯齿状;腹部可见腹板6~7节,末端有发光器,可发出荧光;雄虫大多有翅。雌虫无翅,身体比雄虫大,不能飞翔,但荧光比雄虫亮。
萤火虫属于完全变态,一生经过卵幼虫一蛹成虫4个阶段,水生萤火虫通常4个月便可以完成1个世代,1年有2个世代。而陆生萤火虫则1年才能完成1个世代,幼虫从卵孵化到蛹要经过6次蜕皮,蛹历期因种类而不同,最长的可达40多d。成虫野外寿命一般为3-7d,但也有长达20-30d者。
萤火虫成虫依种类不同,活动的时间也有差异,白天和夜晚各有日行性和夜行性的种类,夜间活动的种类出现的时间,由18点至清晨3点、4点都有。一般说来,多数种类是在日落后开始活动,而且大多在晚上20点、21点停止活动。萤火虫幼虫在夜晚出现的时间大抵和成虫相仿,但它们却可以整夜活动。
萤火虫为什么发光呢
萤火虫的发光原理是:萤火虫有专门的发光细胞,在发光细胞中有两类化学物,一类被称作萤光素(在萤火虫中的称为萤火虫萤光素(Fireflyluciferin)),另一类被称为荧光素酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗ATP,并与氧气发生反应,反应中产生激发态的氧化荧光素,当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子。反应中释放的能量几乎全部以光的形式释放,只有极少部分以热的形式释放,反应效率为95%,甲虫也因此而不会过热灼伤。人类到目前为止还没办法制造出如此高效的光源。
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