螢火蟲發(fā)出的光為什么忽明忽暗(螢火蟲發(fā)出的光為什么忽明忽暗螞蟻)

螢火蟲為什么忽明忽暗

螢火蟲是一種軀體翅鞘柔軟、完全變態(tài)的甲蟲，一生歷經卵、幼蟲、蛹及成蟲四個時期。全世界約有2000多種螢火蟲。目前已知的螢火蟲種類，其幼蟲都會發(fā)光，一般幼蟲的發(fā)光器位于第八腹節(jié)的兩側，在夜間活動時發(fā)光。至于成蟲會不會發(fā)光，則要視種類而定；例如弩螢屬（Drilaster）的螢火蟲，雖然幼蟲會發(fā)光，但是雌雄成蟲都不會發(fā)光。

螢火蟲的發(fā)光，簡單來說，是熒光素（luciferin）在催化下發(fā)生的一連串復雜生化反應；而光即是這個過程中所釋放的能量。由于不同種類的螢火蟲，發(fā)光的型式不同，因此在種類之間自然形成隔離。螢火蟲中絕大多數(shù)的種類是雄蟲有發(fā)光器，而雌蟲無發(fā)光器或發(fā)光器較不發(fā)達。雖然我們印象中的螢火蟲大多是雄蟲有兩節(jié)發(fā)光器、雌蟲一節(jié)發(fā)光器，但這種情況僅出現(xiàn)于熠螢亞科中的熠螢屬（Luciola）及脈翅螢屬（Curtos）。因為像臺灣窗螢（Pyrocoelia analis），雌雄都有兩節(jié)發(fā)光器，兩者最大的區(qū)別在于雌蟲為短翅型，而雄蟲則為長翅型。

螢火蟲的發(fā)光器是由發(fā)光細胞、反射層細胞、神經與表皮等所組成。如果將發(fā)光器的構造比喻成汽車的車燈，發(fā)光細胞就有如車燈的燈泡，而反射層細胞就有如車燈的燈罩，會將發(fā)光細胞所發(fā)出的光集中反射出去。所以雖然只是小小的光芒，在黑暗中卻讓人覺得相當明亮。

而螢火蟲的發(fā)光器會發(fā)光，起始于傳至發(fā)光細胞的神經沖動，使得原本處于抑制狀態(tài)的熒光素被解除抑制。而螢火蟲的發(fā)光細胞內有一種含磷的化學物質，稱為熒光素，在熒光素的催化下氧化，伴隨產生的能量便以光的形式釋出。由于反應所產生的大部分能量都用來發(fā)光，只有2~10%的能量轉為熱能，所以當螢火蟲停在我們的手上時，我們不會被螢火蟲的光給燙到，所以有些人稱螢火蟲發(fā)出來的光為“冷光”。

至于螢火蟲發(fā)光的目的，早期學者提出的假設有求偶、溝通、照明、警示、展示及調節(jié)族群等功能；但是除了求偶、溝通之外，其它功能只是科學家觀察的結果，或只是臆測。直到近幾年，才有學者驗證了警示說：1999年，學者奈特等人發(fā)現(xiàn)，誤食螢火蟲成蟲的蜥蜴會死亡，證實成蟲的發(fā)光除了找尋配偶之外，還有警告其它生物的作用；學者安德伍德等人在1997年以老鼠做的試驗，證實幼蟲的發(fā)光對于老鼠具警示作用。

螢火蟲于夜晚的發(fā)光行為，以黑翅螢（Luciola cerata）為例，就目前的研究發(fā)現(xiàn)，多是在日落后，雄蟲開始在棲地上邊飛邊亮；在雄蟲開始活動不久后，雌蟲便開始出現(xiàn)于棲地周圍的高處（雌蟲也會發(fā)光，但只有發(fā)光器一節(jié)，雄蟲則有兩節(jié)發(fā)光器），從晚上7點一直到11點半左右，在其棲地可以見到成百成千的螢火蟲發(fā)光，但差不多在晚上11點半過后，成蟲便逐漸停止發(fā)光。而且雄蟲發(fā)光的頻率也有變化，并非整晚的發(fā)光頻率都一樣。

平時看見螢火蟲發(fā)出時明時暗的光亮，這是什么原因

螢火蟲的發(fā)光原理是因為在其發(fā)光器的部位，存在著一種含磷的發(fā)光質與一種催化酵素。螢火蟲在發(fā)光器上會有一些氣孔，由氣孔引入空氣后，發(fā)光質就會透過酵素的催化與氧進行氧化作用。然后透過這樣的機制來發(fā)出光。 由于螢火蟲不同的呼吸節(jié)律，便形成時明時暗的光亮。螢火蟲呼吸一次,吸入一次氧氣,發(fā)一次光.

螢火蟲的光點為什么一會兒亮,一下不亮

螢火蟲的光點為什么一會兒亮,一下不亮，螢火蟲的光有的黃綠，有的橙紅，亮度也各不相同。它們發(fā)光的部分是在腹部最后兩節(jié)。這
兩節(jié)在白天是灰白色，在黑夜才能發(fā)出光亮。光是通過透明的表皮而發(fā)出。

表皮下面是一些能發(fā)光的細胞。發(fā)光細胞的下面是另一些能發(fā)射光線的細胞，其中充滿著小顆粒，稱為線粒體。線粒體能把身體里所吸收的養(yǎng)分氧化，合成某種含有能量的物質。發(fā)光細胞還含有兩種特別的成分：一種叫做熒光素，一種叫做熒光酶。熒光素和含能量的物質結合，在
有氧氣時，受熒光酶的催化作用，使化學能轉化為光能，
于是產生光亮。螢火蟲常常一閃一閃地發(fā)光，是因為它能控制對發(fā)光細胞的氧氣供應的緣故。

螢火蟲的秘密是怎么樣的？

操作難度：★★★

實驗方法：

盡管人們很早就對螢火蟲有好感，而且用它來為人們做事情。但是，對于它為什么會發(fā)光，那還是近代科學家才弄明白的。經過研究發(fā)現(xiàn)，螢火蟲的腹部有發(fā)光器，這個發(fā)光器由發(fā)光層、反射層和透明層三部分組成。發(fā)光層里有幾千個發(fā)光細胞，細胞里有熒光素和熒光素酶，熒光素酶能夠使熒光素和氧化合而發(fā)光。發(fā)光層就好比是電燈泡里的燈絲，而透明層就好比玻璃燈泡，反射層就好比燈罩。那么，熒光素發(fā)光時所需要的氧氣是哪里來的呢？

那是由發(fā)光器周圍的氣管供給的。氧氣充足的時候，光就明亮；氧氣不足時，光就暗淡，甚至不發(fā)光。這樣就發(fā)出忽明忽暗的閃光來。

這種忽明忽暗的閃光對螢火蟲生活究竟有什么意義呢？是用來照明嗎？

不是。如果用來照明，“燈”就應該放在前面。汽車后面有個尾燈，是發(fā)信號用的。那么，螢火蟲的光是從腹部發(fā)出來的，這個“燈”是“信號燈”嗎？

它表示什么信號呢？請做做下面兩個小實驗，你就明白啦。

第一個實驗：你用一張像圖畫紙那么厚的黑紙，做成一個圓錐形的紙筒。把紙筒的尖端剪去一點，成為一個極小的孔。把黑紙筒套在手電筒頭上，用線捆緊。光線只能從紙筒尖端的小孔射出。

捉一只螢火蟲，用棉線捆在稻稈上。在螢火蟲發(fā)光的時候，打開手電筒，讓細光柱照螢火蟲的頭部，結果，它的“小燈”就熄滅了；手電筒一關，“小燈”又亮了。如果用手電筒的光照它的身體，就沒有這種反應。看來，螢火蟲的頭部是感知光線的重要部位。

第二個實驗：捉一些沒有翅的螢火蟲，放在小籠子里，把小籠子掛在草地上方的樹枝上。當螢火蟲發(fā)出熒光的時候，就會招來一些帶翅的螢火蟲，它們也一閃一閃的開亮自己的“小燈”。

我們知道，大多數(shù)種類的螢火蟲，雌蟲沒有翅，只有雄蟲有翅。可見，亮“燈”是雌雄蟲互相聯(lián)絡的信號。

知識延伸：

科學家研究證明：螢火蟲的閃光，實際上是用來招引異性的一種“燈語”，有點像水兵在艦艇上使用的“旗語”。

美國科學家研究了130種螢火蟲，根據(jù)它們發(fā)光的規(guī)律，共分成了4個類型。在每一種類型里，雌雄蟲的發(fā)光又有自己的特點，當雄蟲發(fā)出閃光的時候，雌蟲就會發(fā)出一定的信號來回答，對方“明白”了，雌雄蟲才靠近完成婚配。

螢火蟲發(fā)出的光是一種冷光，它不會產生熱。科學家根據(jù)螢火蟲的發(fā)光原理，已經成功地制出了能發(fā)冷光的熒光粉，涂在日光燈管的內壁上。日光燈的燈絲通電以后，溫度較低，只有40多℃，消耗的電能也很少，而發(fā)光效率卻是白熾燈的四五倍。所以，日光燈受到人們的歡迎。