画蝴蝶教学视频:萤火虫发光有什么秘密?

研究认为，雄性萤火虫发光的时间越长，表明给其配偶的“婚礼”越大，反过来，这些雌性萤火虫产卵越多。

刊登在新一期《行为生态学》上的这项结果表明，性能力的夸耀不只是鸟类、鹿和人所特有的，在昆虫世界也可能普遍存在。

美国生物学专家称，对萤火虫感兴趣的原因在于它是一种比较酷的生物，萤火虫的幼虫期长达两年。其幼虫期所做的完全是为了填饱肚子，他们就是吃了长、吃了长这样度过两年时光，接着从地下藏身处跑了出来，花两个星期的时间求爱、交配，然后饿死。

每个种类的萤火虫在发光上都有点不同，就好比同一语种的人也有各自的方言，但这些不同也仅局限于其种群内。生物专家注意到一些雄性萤火虫发光时间较长。经过仔细的观察发现，发光时间越长表明成功交配次数越多，导致雌性萤火虫所产的后代越多。

研究人员开玩笑地说，萤火虫长时间地发光不是在做无用功的炫耀。真正有意义之处在于雌性发光时间和它们获得的婚礼之间的联系，意思是指萤火虫的精囊。

“精囊的昵称叫做‘婚礼’，它们大体上像雄性萤火虫在交配时给雌性提供的营养物。它是一种非常非常精美的包裹，里头包含着精子以及营养物，营养物被传递给雌性，然后到雌性的卵子中。”

根据科学家的研究，萤火虫的体内含有一种磷化物——发光质，发光质在体内如经发光酵素的作用，会引起一连串的生化反应，而萤火虫的光就是这些反应之后的副产品。萤火虫的光为冷光，不会让人有灼热的感觉。
生物学家发现，萤火虫尾部的白色排状部位就是它发光的位置，称作「发光器」。布满含磷的发光质及一种发光酵素。

萤火虫发光目的可能有二个：
一、求偶——也就是说作为雌雄间传讯的讯号。由於一般在天空飞的成虫绝大部份是雄虫，而雌虫通常只在草丛里爬行，加上有些雌虫像陆生的台湾山窗萤、台湾窗萤、云南扁萤，甚至和雄虫有完全不同的外貌，这时它们为了求偶，便一闪一闪发出光来传讯信息。
二、警戒——当萤火虫受到外敌的干扰时，为了驱走敌人，便发出强烈的光吓退敌人，达到自保的目的，这种现象尤其在幼虫期特别明显。

发光原理：
夜晚人们可以看到萤火虫一闪一闪地飞行，这是由于萤火虫体内一种称作虫萤光素酶的化学物质与氧气相互作用，从而产生的光亮。这种被称作虫萤光素酶的化学物质像开关一样启动这种反应，当萤火虫产生虫萤光素酶的时候，这种反应就开始了，萤火虫便会发出一闪一闪的光亮。萤火虫的发光，简单来说，是荧光素（luciferin）在催化下发生的一连串复杂生化反应；而光即是这个过程中所释放的能量。由于不同种类的萤火虫，发光的型式不同，因此在种类之间自然形成隔离。萤火虫中绝大多数的种类是雄虫有发光器，而雌虫无发光器或发光器较不发达。虽然我们印象中的萤火虫大多是雄虫有两节发光器、雌虫一节发光器，但这种情况仅出现于熠萤亚科中的熠萤属（Luciola）及脉翅萤属（Curtos）。因为像台湾窗萤（Pyrocoelia analis），雌雄都有两节发光器，两者最大的区别在于雌虫为短翅型，而雄虫则为长翅型。

萤火虫的发光器是由发光细胞、反射层细胞、神经与表皮等所组成。如果将发光器的构造比喻成汽车的车灯，发光细胞就有如车灯的灯泡，而反射层细胞就有如车灯的灯罩，会将发光细胞所发出的光集中反射出去。所以虽然只是小小的光芒，在黑暗中却让人觉得相当明亮。

而萤火虫的发光器会发光，起始于传至发光细胞的神经冲动，使得原本处于抑制状态的荧光素被解除抑制。而萤火虫的发光细胞内有一种含磷的化学物质，称为荧光素，在荧光素的催化下氧化，伴随产生的能量便以光的形式释出。由于反应所产生的大部分能量都用来发光，只有2~10%的能量转为热能，所以当萤火虫停在我们的手上时，我们不会被萤火虫的光给烫到，所以有些人称萤火虫发出来的光为“冷光”。

至于萤火虫发光的目的，早期学者提出的假设有求偶、沟通、照明、警示、展示及调节族群等功能；但是除了求偶、沟通之外，其它功能只是科学家观察的结果，或只是臆测。直到近几年，才有学者验证了警示说：1999年，学者奈特等人发现，误食萤火虫成虫的蜥蜴会死亡，证实成虫的发光除了找寻配偶之外，还有警告其它生物的作用；学者安德伍德等人在1997年以老鼠做的试验，证实幼虫的发光对于老鼠具警示作用。

萤火虫于夜晚的发光行为，以黑翅萤（Luciola cerata）为例，就目前的研究发现，多是在日落后，雄虫开始在栖地上边飞边亮；在雄虫开始活动不久后，雌虫便开始出现于栖地周围的高处（雌虫也会发光，但只有发光器一节，雄虫则有两节发光器），从晚上7点一直到11点半左右，在其栖地可以见到成百成千的萤火虫发光，但差不多在晚上11点半过后，成虫便逐渐停止发光。而且雄虫发光的频率也有变化，并非整晚的发光频率都一样。
能够发光的生物还有海洋中的藻类和萤科的其它昆虫，它们都是利用虫萤光素酶与氧气产生反应，从而发出光亮的。

萤火虫发光的目的

主要是用来吸引配佛进行交配。根据观测，雄虫发光后，雌虫也会发出荧光作为回应。这样，在黑暗中它们就能弄清彼此的位置。
萤火虫发光的过程，可以用来说明一部分生物发光的机制。腺瞟吟核青三磷酸（简称ATP）是生物体细胞用以贮存能量的一种化合物，ATP可以与萤火虫体内的荧光素发生作用，形成一种荧光瞟吟化合物，这个化合物在荧光酶的催化作用下，在有氧存在时，产生荧光。所以，这种发光是一种化学发光，在发光时并不产生热量。
还有一种小甲壳虫，也具有与鼓火虫相似的发光系统，但它的发光方式有些不一样，它们可以同时在体内制造荧光素和荧光酶，然后将这两种化学物质排入水中。在水中氧化后，这两种物质就会产生发光作用。将这种甲壳虫的尾部磨碎并干燥，然后再加水混和，它也会发光，并可持续一小段时间，干粉加得越多，其发光时间就维持得越长。
萤火虫发出的光虽然很微弱，但还是有用处的。在中国古时候，就有捉萤火虫放入瓶中，照亮书本在夜间读书的故事。在第二次世界大战期间，日本军队在森林中巡逻时．为了阅读简短的命令而又不让敌方发现，就用萤火虫照明。
一、求偶——也就是说作为雌雄间传讯的讯号。由於一般在天空飞的成虫绝大部份是雄虫，而雌虫通常只在草丛里爬行，加上有些雌虫像陆生的台湾山窗萤、台湾窗萤、云南扁萤，甚至和雄虫有完全不同的外貌，这时它们为了求偶，便一闪一闪发出光来传讯信息。
二、警戒——当萤火虫受到外敌的干扰时，为了驱走敌人，便发出强烈的光吓退敌人，达到自保的目的，这种现象尤其在幼虫期特别明显。

萤火虫体内一种称做虫萤光素酶的化学物质与氧气相互作用，从而产生光亮。这种虫萤光素酶的化学物质像开关一样启动这种反应，当萤火虫产生虫萤光素酶的时候，这种反应就开始了，萤火虫便会发出一闪一闪的光亮。
能够发光的生物还有海洋中的藻类和萤科的其他昆虫，它们都是利用虫萤光素酶与氧气产生反应，从而发出光亮的。

萤火虫的尾部有个发光器，能分泌出荧光素，在荧光酶和氧的作用下，能发出光来。它发的光有白绿色、淡黄色、也有橘红色、淡蓝色，每次闪光的时间隔不相同

求偶信号

在幼虫和成虫的尾部有发光器