萤火虫发光的原因是什么

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萤火虫发光的原因是什么

夏天的郊外萤火虫像小星星一样一闪一闪的,萤火虫为什么会发出光亮呢?小编就和大家分享萤火虫发光的原因,来欣赏一下吧。

萤火虫发光的原因

萤火虫的发光是生物发光的一种。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质,一类被称作萤光(在萤火虫中的称为萤火虫萤光素(Firefly luciferin)),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。

萤火虫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。

在虫的腹部下部有着很多白色斑块。其实是它的甲壳中对光透明的部分。在内部有一块白色的膜,可以反射光。所以在日间这个部位呈现白色。

萤火虫发光的知识

1.萤火虫的发光原理是因为在其发光器的部位,存在著一种含磷的发光质与一种催化酵素。萤火虫在发光器上会有一些气孔,由气孔引入空气后,发光质就会透过酵素的催化与氧进行氧化作用。然后透过这样的机制来发出光。

萤火虫透过这样的作用来发出光芒。而这样发出来的光,由於大部份的能量都转为光能,只有少部份化为热能,所以称之为冷光。也就因为发光质与光能的转换相当有效率,所以萤火虫可以发光相当长的一段时间。而萤火虫本身也可以控制进不进行这样的作用来控制发不发光。

2.而发光器的构造也使得萤火虫的发光更亮。萤火虫的发光器由数层细胞组成。在皮肤下有发光细胞,在发光细胞下有反光细胞,可以反射发光细胞发出的光来使光看来更亮


萤火虫的荧光是其体内的荧光素和荧光素酶反应后生成的。研究人员发现,荧光素酶中的异亮氨酸残基能牢牢地抓住荧光素产生的发光体——氧化荧光素,使萤火虫发出黄绿色的荧光。他们还比较了萤火虫发黄绿色光和发红光时荧光素酶立体构造的不同。结果显示,发黄绿色光时异亮氨酸残基和氧化荧光素结合相当紧密,而发红光时两者结合相对松散。

初夏,闪烁的黄绿色荧光是萤火虫互相交流的工具,而在一些特殊条件下,萤火虫会发出橙色或红色的光。日本科学家探明了与萤火虫发光密切相关的酶的立体构造,进而揭示了荧光颜色的决定机制。

萤火虫的习性

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40d。成虫野外寿命一般为3 - 7 d,但也有长达20-30d者。

萤火虫依其生活环境区分为陆栖和水栖两个大类,前者占大多数。陆栖萤火虫幼虫多栖于遮蔽度高,草本植被茂盛,相对湿度高地方,水栖萤火虫每一虫态都有不同的生态栖位;蛹期在水旁边度过。成虫则以雄虫及雌虫分为水上方开阔水域及水边的植物上,卵产于岸边。

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: 00至清3:004: 00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20:0021: 00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。


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