萤火虫发光的秘密
2021-07-11
同学们一定知道萤火虫,很可能在哪本童话书里看到过……那你们有亲眼见到过萤火虫吗?城市里的孩子可能很少见到了——夏天的夜晚,那些在丛林里一闪一闪飞舞的“发光体”,究竟长什么样子呢?萤火虫又是怎样发光的呢?让我们一起去发现与探索吧!
萤火虫种类繁多,很多地方都可以見到它们的“身影”。萤火虫的身体扁平细长,雄虫长有翅膀,而雌虫则没有。萤火虫最大的特点就是会发光,而且不只是成虫,它的卵、幼虫,还有蛹都会发光。
发光的萤火虫
萤火虫到底是怎样发光的呢?科学家们研究发现,萤火虫的腹部长有一个发光器,发光器上釉表皮为小窗孔状的发光层。在发光层的下面有一个反光层。发光层上包含几千个发光细胞,每个发光细胞都有由荧光素和荧光酶构成的。荧光素在荧光酶的作用下,可以和发光器周围的气管所供应的氧化合发出荧光。
爱观察的人会发现,萤火虫发出的光忽明忽暗,闪烁不定,这又是什么原因造成的呢?这主要和气管输送的氧气有关系。当氧气充足时,光亮就强;氧气不充足时,光亮就变弱,甚至暗淡无光。而且,在萤火虫体内有一种叫作三磷腺苷的高能化合物,每当荧光变弱时,荧光素与三磷腺苷互相作用后,萤火虫就会重新发光。
萤火虫给人的帮助
囊萤映雪
晋朝时的车胤自幼喜欢读书,白天看不够,晚上还想接着读,但他家境贫穷,点不起油灯。后来他想到了一个绝妙的办法:用很薄的纱布做了个小口袋,然后把很多只萤火虫装到里面。到了晚上萤火虫开始发光,亮光竟如同一支点燃的蜡烛,于是这袋萤火虫便成了他学习的必备品。
瓶中照亮
1898年,在美军与古巴军队的战场上,哥加斯医生正在为伤病做手术,在手术的关键时刻灯突然灭了。医生急中生智,用一个空瓶子装满了萤火虫,并借助萤火虫发出的光亮,成功地完成了手术。后来有人计算,37—38只萤火虫集在一起,发出的亮光相当于一支蜡烛燃烧的光亮。
萤火虫给人的启发
在夜空中,在皎洁的月光下, 飞着一个个提着灯笼的萤火虫。它们可是我们人类的“老师”。科学家通过萤火虫的光,发明了一种不伤眼的光——人工冷光。自然界中一些光并不热,所以人类就把它们称为“冷光”。在众多的发光动物中,萤火虫就是其中的一类,萤火虫约有1500种,它们的荧光有淡绿色、淡黄色,也有橘红色和淡蓝色等多种色彩,给人们带来无尽的遐想。
萤火虫发出的冷光不仅具有很高的发光效率,而且发出的冷光很柔和,很适合人类的眼睛,光的强度也比较髙。因此,生物光是一种人类理想的光。早在20世纪40年代,人们根据对萤火虫的研究创造了日光灯,使人们的照明光源发生了很大的变化。现在千家万户使用的日光灯,就是源于萤火虫带来的启发呀!冷光还为易爆瓦斯的矿井和弹药库提供照明,有时也用于水下作业。真是了不起的发明啊!