萤火虫发光的原理
萤火虫又名夜光、景天、如熠燿、夜照、流萤、宵烛、耀夜等,属鞘翅目萤科,是一种小型甲虫,因其尾部能发出萤光,故名为萤火虫。这种尾部能发光的昆虫,约有近2000种,我国较常见的有黑萤、姬红萤、窗胸萤等几种。
萤科昆虫的通称,全世界约2000种,分布于热带、亚热带和温带地区。根据中国几位专家的统计现发现的种类约有100余种,再加上未发现的种类,总共有150多种。夜间要发光,可分为水生类和陆生类两种。体型小至中型,长而扁平,体壁与鞘翅柔软。前胸背板平坦,常盖住头部。头狭小。眼半圆球形,雄性的眼常大于雌性。腹部7~8节,末端下方有发光器,体内的荧光素和荧光素酶反应后生成的黄绿色荧光。萤火虫夜间活动,卵、幼虫和蛹也往往能发光,成虫发光有引诱异性的作用。幼虫捕食蜗牛和小昆虫,喜栖于潮湿温暖草木繁盛的地方。
萤火虫依其生活环境区分为陆栖和水栖两大类,前者占大多数。陆栖萤火虫多栖于遮蔽度高,植被茂盛,相对湿度高的地方,水栖萤火虫则对环境要求更高,水不能被污染,不能灯光污染。
萤火虫幼虫分为水生和陆生.幼虫一般需要6次蜕变后才进入蛹阶段。幼虫喜吃螺类和甲壳类动物,捕捉猎物后会先麻醉再将消化液注入其身体,将肉分解。
在草丛常发现尾部两点发光的是陆生的山窗萤幼虫,和全身发光黑白双间的双色垂须萤幼虫,这两品种的成长雌虫翅膀退化,与幼虫形状没有太大分别,雄虫才可以飞行。
初春时段,水中生活的萤火虫幼虫会爬上岸钻进土。这时由鳃呼吸改为气孔呼吸,腹部两侧会发光,约50天时间才变蛹成虫,平均只有5天的生命,进食成长都变得次要,在日落后的1小时萤火虫非常活跃,争取时间互相追求,雄虫会在二十秒中闪动亮光,等二十秒后,再次发出讯号,耐心等待雌虫的一次强光回应,当没有反应时,雄虫才会飞往别处。萤火虫在天黑时才开始发光。
它们可以通过"灯(萤火虫的光)语"来"交流",互相传递,沟通信息.同一种萤火虫,雄虫和雌虫之间能互相用"灯语"联络,完成求偶过程.雌性萤火虫会以很精确的时间间隔,向雄虫发出"亮,灭,亮,灭的信号,这种时间间隔虽然很短,对于人来讲很难分辨,但萤火虫却能毫不费劲地准确判断对方的意思.当雄虫收到雌虫的"灯语"信号后,就会立刻发出相应的信号来回答.于是,它们就互相用这种特定的光信号进行交流,最后飞到一起,结成配偶.由此可见,萤火虫所发出的光对于它们的繁殖具有特殊的意义。
萤火虫的发光原理
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,一类被称作萤光素(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。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。
(本内容来源于昌平科普惠民网)