在夏秋的夜晚,人们经常会看到无数的点点彩光,美妙若天上闪烁的繁星,这就是带翅膀的“小灯笼”——萤火虫。
萤火虫,古人称之为“夜照”,是一种小型甲虫,属鞘翅目萤科,有6腿4翅,还披着色彩斑斓的护身衣。萤火虫的种类很多,能发光的约有1 000种。
那么,萤火虫的光是怎样产生的呢?萤火虫的光是从它的尾部产生的。萤火虫尾部的外表呈半透明状,无色素,外表下存有一层发光细胞,发光细胞里含有两种复杂的有机物质——荧光素和荧光酶。
荧光素是光的产生源,它是一种易被氧化的耐高温物质;荧光酶是发光的催化剂,是一种不耐热的、分子量不大的结晶蛋白体。借助于细胞里的水分,在荧光酶的作用下,荧光素可与氧化合而产生荧光。氧是沿着具有短干并有许多细枝的微小气管进入发光细胞的。当吸入的氧气多时,氧化作用强且快,发出的白光就明亮;氧化作用弱而慢,光就暗淡或暂时消失。因而,我们看到的荧光是忽亮忽灭、一闪一烁的。
萤火虫能发光,并非为了给人看,而是在寻找配偶。如果仔细观察就可发现,点点流萤在朦胧月色下徘徊飞舞,绝非漫无目的。也许刚才还是独身一个,忽而就会变得成双成对。
为了避免不同种类之间发生误会,每种萤火虫都用自己编造的信号传递信息,而光的颜色、强度、每次闪光的长短、闪光的间隔和依次闪光的次数,就是萤火虫所用信号的区别。先是雄虫用一明一暗的闪光信号呼唤它的配偶,然后是雌虫必定依照雄虫的闪光,立即报以短暂的闪光——一亮一灭,将自己爱的小灯高高举起。
午夜过后,经过几小时狂舞,萤火虫的热情似乎减退了,青黄色、蓝绿色或金红色的小灯开始一盏盏熄灭,这就意味着它们交配的成功。交配过后,雄虫就死去了,雌虫把受精卵产在潮湿而有植物的地方,然后也追随爱人而去。
萤火虫发出的光,被人们称为“冷光”,因其产生的热非常小。据科学研究,一只萤火虫能使自己98%的能量变成光,几乎不产生热;8万只萤火虫发光产生的热量,合起来可与一支小烛产生的热量相比,而把8万只萤火虫产生的光亮聚在一起,却比一支小烛亮1 000多倍。
受此启发,人们于20世纪40年代初发明了日光灯,后来又用人工合成的荧光素、荧光酶和ATP等制成了生物光源,作为矿井下、深水中的发光灯,以及在医疗上用于检测尿路感染。近年来,科学家们从萤火虫身上抽出腺甙磷酸,将它与癌细胞结合,然后再测量癌细胞内腺甙磷酸所发出光亮的强弱,从而得知癌细胞生长的进度和活动情况。
范世忠