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萤火虫为什么会发光?

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萤火虫为什么会发光?

萤火虫为什么会发光?

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  • 2007-08-10 08:31:43
       当一个雄性萤火虫想和一个雌性萤火虫交配的时候,它的腹部就开始像灯一样以一定频率闪烁起来,它期待着它的情人有所反应,闪烁起一样的灯光。但是这些小家伙是怎么点亮它们的灯光的呢?人类一直不得其解。《科学》杂志刊登论文初步揭示了这一秘密。 
       
      萤火虫的腹部有数千个称为光细胞。
      这些发光细胞里含有两种化学物质——荧光素和荧光酵素。当氧气进入细胞时会促成这两种物质发生化学反应而发光。      科学家把萤火虫放入一个空盒子里,在盒子里注入氧气和一氧化氮。为什么注入一氧化氮?因为科学家们最近几年发现,一氧化氮是生物体内的一种非常重要的气体。
      在动物的许多生理反应中,一氧化氮都是重要的讯号分子,它们能够控制人和动物的血压,控制心脏跳动,控制人类的记忆等,它也是哺乳动物性器官勃起过程中的一种必需因素。      当科学家增加空盒子里的一氧化氮的时候,他们发现,萤火虫的腹部开始闪烁并持续发亮,但是当停止一氧化氮供应的时候,萤火虫的“灯笼”会灭掉。
            知道一氧化氮有助于萤火虫发光后,科学家开始寻找细胞内一氧化氮的来源。他们发现制造一氧化氮的酵素就坐落在会发光的光细胞旁。      研究小组推测:萤火虫体内的神经讯号会启动一氧化氮的制造。当一氧化氮制造完成并送到光细胞后,就关闭细胞里通过消耗氧来产生能量的线粒体,让氧气能够进入光细胞。
      所以,关闭了“发电厂”——线粒体的同时,实际上也就点亮了萤火虫的灯光 。

    有***

    2007-08-10 08:31:43

其他答案

    2007-08-12 01:31:21
  •   萤火虫的发光,简单来说,是荧光素(luciferin)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。由于不同种类的萤火虫,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。
       萤火虫于夜晚的发光行为,以黑翅萤(Luciola cerata)为例,就目前的研究发现,多是在日落后,雄虫开始在栖地上边飞边亮;在雄虫开始活动不久后,雌虫便开始出现于栖地周围的高处(雌虫也会发光,但只有发光器一节,雄虫则有两节发光器),从晚上7点一直到11点半左右,在其栖地可以见到成百成千的萤火虫发光,但差不多在晚上11点半过后,成虫便逐渐停止发光。
      而且雄虫发光的频率也有变化,并非整晚的发光频率都一样。

    弑***

    2007-08-12 01:31:21

  • 2007-08-10 08:30:56
  • 你好!
    萤火虫之所以能发出光来~~是依靠它腹部一个特殊发光器发光的。这个发光器由发光层,反射层和透明的表皮组成。反射层是一种不透明的细胞,细胞内含有一些白色颗粒状尿酸盐的结晶,它能阻挡光射入虫体内,并能通过透明的表皮把光反射到体外去。在发光器的主体发光层中,则含D-荧光素、三磷酸腺苷和2价镁离子等化学物质。这些物质在虫体内的荧光素酶催化作用下,能进行复杂的“荧光素──荧光素酶”的氧化反应,生成一些处于激发态的新物质,这些物质经转换后,就能发出光亮。 
    

    霞***

    2007-08-10 08:30:56

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