萤火虫为什么会发光

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2023年最新的萤火虫为什么发光呢

萤火虫为什么会发光

萤火虫的尾巴为什么会发光

萤火虫的尾巴会发光的原因

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，

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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。

3.动物收到惊吓都会做出一些反应，萤火虫收到惊吓后自然会关闭光亮防止

天敌发现自己，所以在你手里不发光可以解释为是被你吓的

萤火虫发光原理

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(Fireflyluciferin))，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。

发光的生物学意义：

成虫利用物种特有的闪光信号来定位并吸引异性，借此完成求偶交配及繁殖

的使命，少数萤火虫成虫利用闪光信号进行捕食，还有一种作用是作为警戒信

号，即当萤火虫受到刺激时会发出亮光。

萤火虫闪光信号的组成

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光作为信息的载体，其中包含的信息量随光载体的修饰程度而变化闪光信号

所包含的信息、闪光信号的传递、接收都是影响萤火虫两性交流的因素。闪光

信号的频率、光谱、强度及这些参数在时间和空间上的分布都可看成信号的编

码。单一闪光信号包含以下参数:光谱组成、发光器的形状、闪光信号模式和光

的运动。

1、发光器

发光器的形状及大小通常是萤火虫种间辨认的基础，不同萤火虫发光器的形

态差异非常大(图1)雄萤发光器一般2节，雌萤发光器1-3节，差异较大，如

水栖萤火虫雄萤发光器2节，第1节发光器位于第5腹节，呈带状，第2节发

光器位于第6腹节，呈节V宇形，雌萤仅有1节发光器，带状，位于第5腹

节。

2、光谱组成

萤火虫发出光的颜色是由其体内荧光素的结构及荧光素与荧光素酶相互作用

的方式所决定的}}，萤光光谱具有种特异性，不同种类萤火虫的光谱不同。大

多数萤火虫发出黄绿色萤光，夜晚中黄绿光所包含的信息容易被同种萤火虫所

接收。在信号传递中，黄绿光能尽量减少损耗从而提高信号接收的效率即信噪

比。

3、光的运动

至今还未发现光的运动参与信息的编码，但在非生物发光的动物中，无论脊

椎动物还是无脊椎动物，姿势是在行为接触中最为重要和最为直接的视觉信

号。}萤火虫雄萤通常在空中飞行，发出种特异性

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闪光进行求偶，其发光轨迹具有种特异性。雌萤并非根据雄萤的单个闪光脉

冲进行种及性别的辨认，而是辨认雄萤飞行时发出的闪光信号序列及闪光轨

迹。

4、闪光信号模式(Flashsignalpattern)

萤火虫的闪光模式包含了许多子参数，如雄萤特异性闪光模式、雄萤特异性

闪光间隔、雌萤l口I应时间和雌萤闪光时间不同萤火虫的闪光信号差异非常

大，同种萤火虫不同行为具有不同的闪光信号，研究发现只有在、雄萤闪光2s

时发出一个模拟的回应闪光，才能到雄萤。Photiuusscintillans、的雌

萤只对间隔为0.13-0.16、的闪光做出回应，而对间隔为0.20-0.34、的闪光并

不回应。