萤火虫的光特点:萤火虫的卵、幼虫、蛹、成虫均能发光,萤火虫幼虫的发光被认为具有警戒、恫吓天敌的作用,而成虫被认为利用闪光进行种的辨认、求偶及诱捕。
雌萤并不是简单地选择闪光亮度最强的雄萤,雄性个体大小,移动速度及交配守卫姿势等因素也决定着雌萤对雄萤的选择。
雌萤被多只雄萤竞争时,会选择那些闪光频率高于平均值,闪光时间近于平均值的雄萤,单一闪光信号,光谱组成、发光器的形状、闪光信号模式和光的运动。
萤火虫发出光的颜色是由其体内荧光素的结构及荧光素与荧光素酶相互作用的方式所决定的,萤光光谱具有种特异性,不同种类萤火虫的光谱不同。
大多数萤火虫发出黄绿色萤光,夜晚中黄绿光所包含的信息容易被同种萤火虫所接收,在信号传递中,黄绿光能尽量减少损耗从而提高信号接收的效率即信噪比。
萤火虫雄萤通常在空中飞行,发出种特异性闪光进行求偶,其发光轨迹具有种特异性。雌萤并非根据雄萤的单个闪光脉冲进行种及性别的辨认,而是辨认雄萤飞行时发出的闪光信号序列及闪光轨迹。
萤火虫的光具有的特点是:发出的光都不产生热,叫做冷光。
在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,故被称为“冷光”。
在自然界众多的发光动物中,萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1 500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光一般都很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较高。科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水分的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的过程。由于萤火虫的光源来自体内的化学物质——三磷酸腺苷(简称ATP),不带辐射热,发光的效率高,几乎能将化学能全部转化为可见光,为现代电光源效率的几倍到几十倍,物理学家们认为这是非常理想的灯光。
早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,使人类的照明光源发生了很大变化。科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源,不会产生磁场,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。
人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。
萤火虫最有趣的特点是——尾部发光和猎食的方法。萤火虫发出两点萤火,来源不简单。雌萤的发光器生在腹部最后三节前——两节在腹面,构成阔带形,第三节的发光部分比较小,像两个小点子。雄萤只有尾部末节两个小点。萤火虫是这样来发光的?它表皮下面能够发光的细胞含有萤光素和萤光酶两种成分,萤光素和含有能量的物质结合,有氧气时,受到萤光酶的催化作用,就产生光亮。萤火虫常常一闪一闪地发光。随意把光放大收小,或者熄灭,这说明它能够控制对发光细胞的氧气供应。
为什么萤火虫会发光