螢火蟲體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)使它們能夠發(fā)光，也就是所謂生物體發(fā)光的過程。在有熒光素酶參與的情況下，細(xì)胞內(nèi)的氧與鈣、儲能分子三磷酸腺苷（ATP）以及熒光素結(jié)合，螢火蟲就能發(fā)光。燈發(fā)光時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，但螢火蟲不會(huì)，它發(fā)出的是“冷光”。因?yàn)槿绻陌l(fā)光器官也像燈泡那樣熱，這種昆蟲在發(fā)光過程中就無法存活。
有氧可用時(shí)，發(fā)光器官就發(fā)揮作用；無氧可用時(shí)，發(fā)光區(qū)域就變暗。發(fā)光器官就是這樣通過控制氧來操縱發(fā)光的起始和終止。昆蟲沒有肺，它們通過被稱為微氣管的一系列復(fù)雜的逐次變細(xì)的管道，把氧氣從體外輸送到體內(nèi)細(xì)胞。控制微氣管中氧流出量的肌肉工作得相對較慢，因此，為何螢火蟲發(fā)光如此之快一直是個(gè)謎。
然而最近，研究人員發(fā)現(xiàn)，氧化氮在這個(gè)問題上發(fā)揮了重要的作用。氧是線粒體用來為細(xì)胞產(chǎn)生能量的，細(xì)胞內(nèi)的線粒體將所有可用的氧都固定下來。為了誘使線粒體釋放氧，螢火蟲的大腦會(huì)發(fā)出生產(chǎn)氧化氮的信號，而氧化氮能取代線粒體中氧的位置。然后，運(yùn)動(dòng)到發(fā)光器官中的氧就可以在發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)中使用。但是，由于氧化氮分解迅速，線粒體中的氧很快被重新束縛住，發(fā)光也即告結(jié)束。
螢火蟲發(fā)光的原因很多。它們體內(nèi)能產(chǎn)生防御性類固醇，它們發(fā)出的光脈沖會(huì)讓食蟲動(dòng)物覺得它們不好吃；許多成年螢火蟲以其同類特有的模式閃光，從而能夠區(qū)別異性成員。若干研究表明，雌性螢火蟲依據(jù)雄性同類的具體閃光模式特征來選擇配偶。目前已經(jīng)證明，在兩個(gè)種類的螢火蟲中閃光速度較快及閃光強(qiáng)度較高的雄性螢火蟲對雌性較有吸引力。
來源于《環(huán)球科學(xué)》2006年創(chuàng)刊號
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http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=317726
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