螢火蟲發(fā)光不只是照亮夜空

? ?在四川省眉山市青神縣，其優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境吸引了大量螢火蟲繁衍生息。提到螢火蟲，大家或許會在腦海中閃過一幅畫面：暮色下的森林里，螢火蟲自由飛舞，宛如浩瀚宇宙中的顆顆恒星，螢火微光為森林增添神秘的光圈。

那你知道螢火蟲為什么會發(fā)光嗎？它又是如何發(fā)光的？

繁衍后代和警示螢火蟲，是鞘翅目螢科的昆蟲，全球有2000多種。古代希臘人稱螢火蟲為“朗皮里斯“，意為“屁股上掛燈籠者”，法語中則稱它為“發(fā)光的蠕蟲”。

(資料圖片僅供參考)

螢火蟲發(fā)光和人靠衣裝馬靠鞍，是一個道理，只有將自己打扮得光鮮亮麗才能吸引異性繁衍后代。

科學家研究發(fā)現(xiàn)，有些種類的螢火蟲只有雄性腹部末端會發(fā)光，而有些種類雌雄都會發(fā)光。螢火蟲發(fā)光有兩個目的：一方面，通過一閃一閃不同節(jié)律的“光語”，來傳達相互之間的求偶信號。另一方面是為了警示，蜥蜴誤食螢火蟲會死亡，證明螢火蟲發(fā)光還有警告其他生物的作用。

擁有發(fā)光細胞螢火蟲發(fā)光需要具備熒光素酶、熒光素、金屬離子等條件。

螢火蟲有專門的發(fā)光細胞，里面有螢光素和熒光素酶兩種物質(zhì)。其中，熒光素在熒光素酶催化下，與氧氣反應產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氧化熒光素，當它從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時就會釋放光子發(fā)光。螢火蟲反應中的能量95%都轉(zhuǎn)化成光，只有極少部分用于發(fā)出熱量，因此它的腹部末端雖然很亮，卻不會被燒傷。

科學家認為，熒光素酶中和底物熒光素作用的氨基酸殘基，決定了熒光素結(jié)構(gòu)變化發(fā)光的顏色，當作用氨基酸為絲氨酸時發(fā)黃綠色光，而當作用氨基酸為天冬氨酸時發(fā)紅光。也有學者認為，熒光素酶活性口袋的大小決定了嵌入口袋的熒光素發(fā)光顏色，這是因為活性口袋大小可以引發(fā)相互作用的水分子不同，導致活性口袋極性的差別，從而使得發(fā)光顏色有差異。

可快速準確判斷水質(zhì)好壞螢火蟲的光很美，但正因為這美麗的光，使其容易被一種妖掃螢屬的雌蟲盯上，因為這些雌蟲可以模仿另一種螢火蟲發(fā)出一整套光信號，當雄蟲接收到信號趕來時，螢火蟲就會被它們殘忍吃掉，由此可見，螢火蟲的世界相當險惡。

在我們心中，螢火蟲是浪漫和美麗的，但實際上，它們卻是肉食動物，以小型蝸牛、蛞蝓、蚯蚓，甚至貝殼和螺絲為食。尤其是螢火蟲的幼蟲，都是肉食動物，而成蟲卻可能會以植物花蜜或花粉為食。

螢火蟲散發(fā)的光不僅照亮黑夜，其發(fā)光原理在現(xiàn)實生活中還有著廣泛的應用。比如在醫(yī)學領(lǐng)域中，熒光素被用于研究細胞和分子活動，將熒光素標記在細胞或分子上，通過發(fā)光情況來研究其活動和變化。另外，熒光素還被用于環(huán)境監(jiān)測，尤其是在水質(zhì)檢測中，科學家可以將熒光素標記在水中的微生物上，通過觀察其發(fā)光情況來判斷水質(zhì)的好壞，這種方法不僅快速、準確，而且對環(huán)境沒有污染。

責編：一冰

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