萤火虫最大的特点是....它是一只虫!
咳..开个玩笑..
同种类的萤火虫,发光的型式不同,因此在种类之间自然形成隔离。萤火虫中绝大多数的种类是雄虫有发光器,而雌虫无发光器或发光器较不发达。虽然我们印象中的萤火虫大多是雄虫有两节发光器、雌虫一节发光器,但这种情况仅出现于熠萤亚科中的熠萤属(Luciola)及脉翅萤属(Curtos)。因为像台湾窗萤(Pyrocoelia analis),雌雄都有两节发光器,两者最大的区别在于雌虫为短翅型,而雄虫则为长翅型。
萤火虫的发光器是由发光细胞、反射层细胞、神经与表皮等所组成。如果将发光器的构造比喻成汽车的车灯,发光细胞就有如车灯的灯泡,而反射层细胞就有如车灯的灯罩,会将发光细胞所发出的光集中反射出去。所以虽然只是小小的光芒,在黑暗中却让人觉得相当明亮。
而萤火虫的发光器会发光,起始于传至发光细胞的神经冲动,使得原本处于抑制状态的荧光素被解除抑制。而萤火虫的发光细胞内有一种含磷的化学物质,称为荧光素,在荧光素的催化下氧化,伴随产生的能量便以光的形式释出。由于反应所产生的大部分能量都用来发光,只有2~10%的能量转为热能,所以当萤火虫停在我们的手上时,我们不会被萤火虫的光给烫到,所以有些人称萤火虫发出来的光为“冷光”。
至于萤火虫发光的目的,早期学者提出的假设有求偶、沟通、照明、警示、展示及调节族群等功能;但是除了求偶、沟通之外,其它功能只是科学家观察的结果,或只是臆测。直到近几年,才有学者验证了警示说:1999年,学者奈特等人发现,误食萤火虫成虫的蜥蜴会死亡,证实成虫的发光除了找寻配偶之外,还有警告其它生物的作用;学者安德伍德等人在1997年以老鼠做的试验,证实幼虫的发光对于老鼠具警示作用。
萤火虫与照明光源
萤火虫的光
萤火虫会发光,很多人都知道。在夏季的夜晚,我走到庭院或田野去,看到一闪一闪的流莹飞舞在灌木丛的上空,就像一盏盏小灯笼,我就脱口喊出“萤火虫”三个字来。萤火虫发光是为了照明吗?不是,它的发光是作为一种招引异性的信号。停在叶片上的雌萤火虫见到飞过的雄萤火虫发出的荧光后,立即放出继续的闪光,雄萤火虫见了就会朝它飞去。
萤火虫与照明问题
晋朝车胤年轻时家境贫困,经常没有钱买灯油,但他又是个勤奋好读书的人,为了夜间也能看书,在夏天他捕捉了数十只萤火虫,放入一个囊内,借萤火虫发出的荧光读书,通宵达旦。于是,车胤囊萤夜读也就被后人用作勤奋读书的典故。
冷光源的作用与好处
在自然界除了萤火虫外,会发光的生物很多,我家鱼缸内的热带鱼体内透明会发光。人们对发光生物发出的生物光有着浓厚的兴趣,这是因为:(1)生物光的效能实在太高。古书《古今秘苑》记载有古时候我国渔民用百多只萤火虫装入一个吹胀的羊膀胱内,将它结扎在渔民底下,就能招来鱼群,从而提高捕鱼量。数十只萤火虫装入囊中放出的光量就能解决车胤的夜读照明问题。据测定,一个发光细菌所发光的光相当于1.9×10-14烛光,如此高效能的光源是不会不被人们注意的;(2)爱迪生发明了电灯,取代了用火照明。电灯无烟、光亮而且安全,但是当你靠近开亮的电灯炮,就会感觉到热,越是接近越觉得热,这说明电只有使灯泡的钨丝烧热才能发光,而且大部分能量都以红外线形成转变成热散发了。此外,这种热线对人眼是无益的,而生物光是目前已知唯一不产生热的光源,因此也叫“冷光源”,其发光效率可达100%,全部能量都用在发光上,没有把能量消耗在热或其他无用的辐射上,这是其他光源所办不到的,我想:如果我们人类能有幸用上这种光源的话,各行各业的人们也许就会有很大的发展。人们研究生物是为了利用它,这种冷光源效能高、效率大,不发热、不产生其他辐射、不会燃烧、不产生磁场等特点,对于手术室、实验室、易燃物品库房、矿井以及水下作业等都是一种安全可靠的理想照明光源。人们还可以设法模仿发光生物把一种形式的能量转换成另一种形式的能量,制造冷光板,使其不需要复杂的电路和电力,就能白天吸收太阳光,到晚上再将光能放出来,我们先是从发光生物中分离出纯荧光素,后来又分离出荧光酶。现在已能人工合成荧光素,这就使我们模仿生物发光创造一种新的高效光源--冷光源成为可能,但是,我们人类对生物发光的认识还很浅肤,就拿研究得较多的萤火虫来说,萤火虫发光是为了交配,然而萤火虫的卵刚下时,内部也发着光,萤火虫幼虫也会发光,这些又是为什么?它们是怎样发光的?人们都还不了解。因此,我觉得人类对生物发光研究得越清楚,对于创造这种新光源必然会越有利。
萤火虫的发光,简单来说,是荧光素在催化下发生的一连串复杂生化反应;而光即是这个过程中所释放的能量。
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。
装有一只小灯泡..