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2024-03-01 21:36:01
萤火虫发光原理
生活百科 2023-09-02 11:44:01
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简单回答
萤火虫的发光原理简单来说就是在荧光素的催化下发生一系列复杂的生化反应；而光就是这个过程中释放的能量。
萤火虫可以在黑暗中发光，当许多萤火虫聚集在一起时，场景特别美丽。你知道萤火虫为什么发光吗？今天就和大家聊聊萤火虫发光原理。
详细内容
01萤火虫是一种身体柔软，翅鞘完全异常的甲虫，经历了卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段。全世界大约有2000种萤火虫。目前已知的萤火虫的幼虫都是发光的。一般幼虫的发光体位于第八腹节两侧，夜间活动时发光。至于成虫会不会发光，要看物种；比如属于交叉火属的萤火虫，虽然其幼虫能发光，但无论是雄性还是雌性成虫都不能。
02萤火虫的发光，简而言之就是荧光素催化的一系列复杂的生化反应；而光就是这个过程中释放的能量。由于不同种类的萤火虫发光模式不同，自然形成了物种间的隔离。大多数种类的萤火虫都是雄性有发光体，雌性没有发光体或者发育不全。虽然我们印象中的萤火虫大多是雄性有两个发光体，雌性有一个发光体，但这种情况只出现在膜翅目的膜翅目和膜翅目亚科。因为和台湾省窗萤一样，雄性和雌性都有两个发光体，它们之间最大的区别就是雌性翅膀短，而雄性翅膀长。
03萤火虫的发光器官由发光细胞、反射细胞、神经和表皮组成。如果把发光体的结构比作车灯的话，发光细胞就像车灯的灯泡，而反射层中的细胞就像车灯的灯罩，会把发光细胞发出的光集中反射。所以虽然只是一盏小灯，但在黑暗中也让人觉得挺亮的。但萤火虫发光，是从神经冲动传递到发光细胞开始，让原本被抑制的荧光素释放出来。
04萤火虫的发光细胞中有一种叫做荧光素的含磷化学物质，在荧光素的催化下被氧化，伴随的能量以光的形式释放出来。因为反应产生的能量大部分用于发光，只有2~10%的能量转化为热能，所以当萤火虫停在我们手中时，我们不会被萤火虫的光灼伤，所以有人把萤火虫发出的光称为“冷光”。
05关于萤火虫的用途，早期学者提出的假设有求偶、交流、照明、警示、展示、族群调节等功能；但除了求偶和交流，其他功能只是科学家观察的结果，或者只是推测。萤火虫在夜间的发光行为，以黑翅萤火虫为例，目前的研究中发现，大多是日落后，雄性开始飞翔，在栖息地发光；雄性开始活动后不久，雌性开始出现在栖息地周围的高处(雌性也能发光，但只有一段发光体，而雄性有两段发光体)。从晚上7点到11点半左右，可以在它们的栖息地看到数百只萤火虫，但几乎在晚上11点半以后，成虫逐渐停止发光。而且雄虫的发光频率也发生了变化，一整夜都不一样。
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