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出品：科普中國(guó)

作者：蟲言蟲語(yǔ)團(tuán)隊(duì)

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

夏日黃昏，山澗草叢，灌木林間，常見有一盞盞懸掛在空中的小燈，像是與繁星爭(zhēng)露，又像是對(duì)對(duì)情侶提燈夜游。如果你用小網(wǎng)，把"小燈"罩住，便會(huì)看到它是一種身披硬殼的小甲蟲。由于它的腹部末端能發(fā)出點(diǎn)點(diǎn)熒光，人們給它起了個(gè)形象的名字——螢火蟲。

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

螢火蟲在昆蟲大家族中屬于鞘翅目，螢科。一般螢火蟲體長(zhǎng)幾毫米，最大的長(zhǎng)達(dá)17毫米以上。螢火蟲是一種神奇而又美麗的昆蟲。修長(zhǎng)略扁的身體上帶有藍(lán)綠色光澤，前胸背板較平闊，常蓋住頭部，頭上一對(duì)帶有小齒的觸角分為11個(gè)小節(jié)。三對(duì)纖細(xì)、善于爬行的足。雄的翅鞘發(fā)達(dá)，后翅像把扇面，平時(shí)折迭在前翅下，只有飛時(shí)才伸展開；雌的翅短或無(wú)翅。有的類群有群居性，需要說(shuō)明的是并非螢火蟲科的所有種類都能發(fā)光。螢火蟲的一生，經(jīng)過(guò)卵、幼蟲、蛹、成蟲四個(gè)完全不同的蟲態(tài)，屬完全變態(tài)類昆蟲。

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

螢火蟲的發(fā)光器官，雌蟲生長(zhǎng)在腹部末端三節(jié)，從外表看只是一層銀灰色的透明薄膜，這就是螢光色素。如果把這層薄膜揭開在放大鏡下觀察，便可見到數(shù)以千計(jì)的發(fā)光細(xì)胞，再下面是反光層，在發(fā)光細(xì)胞周圍密布著小氣管和密密麻麻的纖細(xì)神經(jīng)分支。發(fā)光細(xì)胞中的主要物質(zhì)是熒光素和熒光酶。當(dāng)螢火蟲開始活動(dòng)時(shí)，呼吸加快，體內(nèi)吸進(jìn)大量氧氣，氧氣通過(guò)小氣管進(jìn)入發(fā)光細(xì)胞，熒光素在細(xì)胞內(nèi)與起著催化劑作用的熒光酶互相作用時(shí)，熒光素就會(huì)活化，產(chǎn)生生物氧化反應(yīng)，導(dǎo)致螢火蟲的腹下發(fā)出碧瑩瑩的光亮來(lái)。又由于螢火蟲不同的呼吸節(jié)律，便形成時(shí)明時(shí)暗的“閃光信號(hào)”。

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

螢火蟲體內(nèi)的熒光素并不是用之不竭的，那幺它們不斷地多次發(fā)光，能量又是從何而來(lái)的呢？原來(lái)能量來(lái)自三磷酸腺苷（簡(jiǎn)稱ATP），它是一切生物體內(nèi)供應(yīng)能源的物質(zhì)。螢火蟲體內(nèi)有了這種能源，不但能不間斷地發(fā)光，而且亮度也較強(qiáng)。只有發(fā)光結(jié)構(gòu)還不能發(fā)光，還要有腦神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)支配。如果做個(gè)實(shí)驗(yàn)，將螢火蟲的頭部切除，發(fā)光的機(jī)制也就失去作用。雌蟲因腹部倒數(shù)第2、3節(jié)整節(jié)都能發(fā)光，看起來(lái)似為寬帶狀，而末節(jié)只形成點(diǎn)狀發(fā)光，它在體節(jié)兩側(cè)，從背面也能看見。雄蟲只有腹部末節(jié)可以發(fā)光，與雌蟲腹部末節(jié)相同，也呈兩個(gè)點(diǎn)狀光。

螢火蟲的卵、幼蟲、蛹都可發(fā)光。卵在剛產(chǎn)下時(shí)是不能發(fā)光的，只是臨近孵化時(shí)，從卵殼外可見2個(gè)光點(diǎn)。有實(shí)驗(yàn)證明它是幼蟲在卵殼內(nèi)活動(dòng)所致，因此，實(shí)際是已形成的幼蟲發(fā)的光。幼蟲腹部末端倒數(shù)第2節(jié)可見發(fā)光器，但僅能發(fā)兩個(gè)光點(diǎn)，它從背面可見?；?-5天后，蛹的腹部末端兩側(cè)各有一個(gè)可見光斑，但蛹都在泥沙做的繭室中，所以其發(fā)光并不可見。

螢火蟲發(fā)光的效率非常高，幾乎能將化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為可見光，為現(xiàn)代電光源效率的幾倍到幾十倍。由于光源來(lái)自體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，因此，螢火蟲發(fā)出來(lái)的光雖亮但沒有熱量，也不產(chǎn)生磁場(chǎng)，人們稱這種光為“冷光”。由于螢火蟲的光不帶輻射熱，物理學(xué)家們認(rèn)為這是非常理想的燈光，因一般東西發(fā)光時(shí)，同時(shí)也要發(fā)熱，如點(diǎn)著了的蠟燭。又如電燈開亮后燈泡也熱得發(fā)燙，然而人們并不需要燈光發(fā)熱，假使能創(chuàng)造出像螢火蟲一樣不發(fā)熱的光來(lái)那將是很理想的。后來(lái)，人們模擬了螢火蟲發(fā)光的原理創(chuàng)造出一種日光燈（螢光燈）來(lái)，基本上達(dá)到了這種要求。

隨著科學(xué)的發(fā)展，螢光的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。利用螢光檢查食物中細(xì)菌的含量，在含有易爆性瓦斯的礦井中用螢光燈照明，在彈藥庫(kù)中的指示燈、水下作業(yè)的發(fā)光燈，無(wú)不用的是螢光。

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