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萤火虫为什么会发光简单回答(萤火虫发光原理讲解)

就这些发光的萤火虫。自古以来,诗人们就喜欢它们对它们情有独钟,并对它赞不绝口“雨打灯难灭,风吹色更明。若非天上去,定作月边星。”这是出自李白的诗《咏萤火》。

萤火虫的闪光有什么“特殊含义”吗它们的闪光能量从何而来?

萤火虫为何能够“暗中明”?

为什么萤火虫能在黑暗中发光呢?这个问题长期以来引起了人们的兴趣。人们注意到,在萤火虫腹部的某些部位,表皮非常薄,几乎是透明的。在这张胶片下面是萤火虫的发光“装置”。发光装置由发光细胞层和反射细胞层组成,细胞周围分布着许多小神经和小气管。发光细胞含有一些奇妙的物质:荧光素酶和荧光素酶。早在1885年,法国科学家杜布瓦就在实验室从萤火虫中提取了荧光素和荧光素酶。荧光素是一种磷化物,是主要的发光物质。

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萤火虫的发光过程中也有氧气参与。萤火虫呼吸时,氧气从小气管进入发光细胞。荧光素在接受三磷酸腺苷(ATP)提供的能量后被激活。在细胞中的水参与下,荧光素酶对其进行催化。活化的荧光素与氧气反应生成氧化荧光素。当被氧化的荧光素从激发态回到基态时,它能发出光,一般是黄绿色的。光被反射细胞反射,这使它更加耀眼。

当然,萤火虫的发光过程是由神经系统控制的。通过控制空气的流动,它可以自由地使光变强、变弱或熄灭,发光装置的激活从传递给发光细胞的神经脉冲开始。

发光能量从何而来?

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萤火虫发光通常只会在夜间持续2个小时。荧光素每次发光,都会因为能量损失而不再发光。为了使荧光素再次发光,必须有能量。它的原理就像一个应急灯,每次用完电量,必须充电后才能再次点亮。给荧光素“充电”的化学物质是ATP。 萤火虫发光时,几乎不发热。当萤火虫停在我们手中,我们就不会被萤火虫的光灼伤。当然,萤火虫不会被自己的光烫伤,所以我们称它的光为“冷光”。因此,发光所消耗的化学能的95%以上都转化为光能。

然而,活性发光是一种能量消耗。生物的生存策略有一个基本的共同特点,即在维持正常生命活动的同时,最大限度地节约能源。因此,萤火虫的活性能量消耗和发光是其生存的重要手段。事情就是这样。萤火虫能够自由发光,即形成一种“闪光语言”来传递信息,这确实是一种重要的生存手段。

萤火虫发光为了什么?

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有人认为萤火虫的“闪光语言”具有求爱、交流、照明、警示、展示、调节族群等功能,但人们最清楚的是萤火虫的交配功能。萤火虫美丽的闪光,在求爱中起着重要的作用。由于不同种类萤火虫的光影、颜色、长度、间隔和频率不同,不同种类的萤火虫之间不会发生交配和繁殖,从而形成繁殖隔离,保证种群的稳定延续。

夏秋两季的一个晴朗的夜晚,不同种类的萤火虫在不同的时间开始跳舞。一般来说,雄性萤火虫比较活跃。日落后,它们常常主动四处飞来飞去,用闪光吸引异性,而雌性则停在草丛中羞怯地发出信号,耐心等待。

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事实上,严格来说,雌虫并不是被动的。还有一种萤火虫,它的雌性没有翅。因为发光器官在腹部,所以如果雌虫不不“搔首弄姿”,在夜空中飞翔的雄性就看不到它的闪光。为了引诱在空中飞翔的雄虫,雌虫会爬到显眼的枝叶上,通过一颠一颠地扭动来巧妙地调情。当雄性发现闪光时,它会降落在离雌性不远的草地上,然后慢慢靠近距离雌性10多厘米的地方。“嚓、嚓、嚓”发出连续而短暂的强烈闪光,这是求爱的语言。如果雌虫愿意接受,它会羞怯地对雄性作出反应。雄虫一看到后,就高兴地俯下身来,美滋滋地靠过去,与雌虫甜蜜相会,就成了“新郎”。如果雌虫不愿意接受雄虫,无论雄虫如何闪光多么焦虑,雌虫也不会理会。最后,雄虫会飞走,另找新欢。

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还有一种萤火虫。雌虫会根据精确的时间间隔发出“亮-灭、亮-灭”信号。在收到这个信号后,雄性也会用“亮---灭、亮---灭”的信号来回答。他们用特定的闪光语言交谈。一旦它们建立了感情,它们就会飞到一起,形成伴侣。而且会迅速减弱灯光,进入草地一起度过新婚之夜。

那么,SOS信号是从萤火虫那里学来的吗?求救信号是:三个短灯、三个长灯和三个短灯,然后比较萤火虫的精确时间间隔。也许发明家真的从萤火虫那里得到了灵感。

最有趣的是,有一种萤火虫求爱时间很短。因此,雄虫之间竞争激烈,经常用闪光的语言进行勾心斗角。在这个时候,萤火虫的种群充满了欺骗和谎言。有些雄虫模仿雌性的闪光,误导竞争对手,而它们则趁机溜走与雌虫相遇。有的雌虫则在别的雄虫与雌虫进行甜言蜜语的闪光对话中插进去,发出闪光,打断对话,甚至接过话头。

萤火虫的闪光有什么“特殊含义”吗它们的闪光能量从何而来?

萤火虫发光的语言通常用来传达爱的信息,但有一种“狡猾”的萤火虫却把它发展成一种吸引食物的奇怪方法。这种萤火虫的雌虫模仿另一种萤火虫的闪光,并欺骗后者的雄虫。如果雄虫不能控制贪欲,经不起色诱,当这只雄虫兴致勃勃的来约会时,雌虫会一把抓住他,饱餐一顿。

虽然我们知道大多数时候,萤火虫的闪光是用来求爱的,但只有最亮的萤火虫才能得到异性的青睐吗?那些光照弱的萤火虫注定要孤独地死去吗?我们如何辨别萤火虫的闪光是一种热情的追求,还是一种暧昧的表达,还是一种欺骗性的谎言?萤火虫的每一次闪光之间都有因果关系吗?事实上,我们对萤火虫闪光语言的奥秘知之甚少。但这不给我们更多的探索空间吗?

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最后编辑于:2020-11-15 15:52作者:宇宙小百科

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