當(dāng)夜幕降臨,星空點(diǎn)綴著無數(shù)閃爍的寶石,大自然中隱藏著一場神奇的光之舞。在這個魔幻的舞臺上,一種小小的昆蟲正靜靜地散發(fā)著微弱而神秘的光芒,仿佛是地球上的星星在舞動。它們就是螢火蟲,這個擁有獨(dú)特發(fā)光能力的神奇生物。今天我們就來講一講螢火蟲吧。

螢火蟲俗稱火金姑、亮火蟲,屬昆蟲綱(六足總綱)鞘翅目螢科(Coleoptera:Lampyridae),已知共有2000多種,分屬于8個亞科92屬和亞屬,分布于溫帶、亞熱帶和熱帶地區(qū)。
依照成蟲的活動規(guī)律可分為晝行性,晝夜兩行性和夜行性。依照幼蟲生活的環(huán)境,分為陸棲、水棲和半水棲三類。螢火蟲是美麗的發(fā)光昆蟲,能夠發(fā)出黃色、橙色、紅色、黃綠色及綠色等多種顏色的熒光。
除一些晝行性的種類外,螢火蟲的卵、幼蟲、蛹、成蟲均能發(fā)光。螢火蟲幼蟲的發(fā)光被認(rèn)為具有警戒、恫嚇天敵的作用,而成蟲被認(rèn)為利用閃光進(jìn)行種的辨認(rèn)、求偶及誘捕。
螢火蟲屬于完全變態(tài),一生經(jīng)過卵—幼蟲—蛹—成蟲4個階段,水生螢火蟲通常4個月便可以完成1個世代,1年有2個世代。而陸生螢火蟲則1年才能完成1個世代,幼蟲從卵孵化到蛹要經(jīng)過6次蛻皮,蛹?xì)v期因種類而不同,最長的可達(dá)40多天。成蟲野外壽命一般為3-7天,但也有長達(dá)20-30天者。
螢火蟲最獨(dú)特的特征是腹部具有特化的發(fā)光器。螢火蟲成蟲個體一般較小,大多數(shù)體長1厘米,少數(shù)種類可以達(dá)到3厘米。雌性個體要略微大于雄性個體。螢火蟲和其他昆蟲一樣,分為頭、胸和腹三部分。

發(fā)光原理
螢火蟲的發(fā)光是生物發(fā)光的一種。螢火蟲的發(fā)光原理是:螢火蟲有專門的發(fā)光細(xì)胞,在發(fā)光細(xì)胞中有兩類化學(xué)物質(zhì),一類被稱作螢光素(在螢火蟲中的稱為螢火蟲螢光素(Firefly luciferin)),另一類被稱為熒光素酶。熒光素能在熒光素酶的催化下消耗ATP,并與氧氣發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氧化熒光素,當(dāng)氧化熒光素從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時釋放出光子。反應(yīng)中釋放的能量幾乎全部以光的形式釋放,只有極少部分以熱的形式釋放,反應(yīng)效率為95%,螢火蟲也因此而不會過熱灼傷。到目前為止現(xiàn)有的科技還沒辦法制造出如此高效的光源。
在螢火蟲的腹部下部有著很多白色斑塊。其實(shí)是它的甲殼中對光透明的部分。在內(nèi)部有一塊白色的膜,可以反射光。所以在日間這個部位呈現(xiàn)白色。
發(fā)光反應(yīng)的反應(yīng)式如下所示,螢光素,ATP(三磷酸腺苷)和氧氣,在熒光素酶和2價鎂離子的催化下產(chǎn)生右邊的氧化熒光素(oxyluciferin),焦磷酸,二氧化碳,并發(fā)出黃綠色的熒光。
發(fā)光反應(yīng)又分三個步驟:
1、螢光素和ATP在熒光素酶和2價鎂離子(Mg2+)的催化作用下,產(chǎn)生熒光素-腺苷酸(adenylluciferin)。
2、熒光素-腺苷酸(adenylluciferin)和氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氧化熒光素(oxyluciferin),和單磷酸腺苷(AMP)。
3、激發(fā)態(tài)的氧化熒光素(oxyluciferin)回到基態(tài),并發(fā)出綠光。
發(fā)光反應(yīng)的產(chǎn)物---氧化熒光素在ATP提供能量的情況下,又將還原成熒光素,使得發(fā)光過程得以周而復(fù)始。

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