萤火虫为什么会发光(萤火虫发光是什么原理)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年08月15日16时45分09秒 225 0

早些年,走在农村的小路上,经常可以看见草丛中飞舞的萤火虫,为寂静的夜晚增添了几分光芒,有时候运气好,还能看见成片的萤火虫点亮天空。

现如今,在农村几乎看不到萤火虫的身影,城市中更是无迹可寻。那么农村常见的萤火虫,为何现在看不到了呢?萤火虫一到白天就“消失”,它到底去哪了?

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关于萤火虫

萤火虫,又称闪电虫,属于无脊椎动物,是鞘翅目萤科中能够发光的昆虫。已知的种类有2000多种,主要分布在温带、亚热带和热带地区,以独特的发光行为成为重要的观赏性昆虫。

萤火虫一生需要经过卵、幼虫、蛹、成虫4个阶段。按照生活习性可分为水生类和陆生类,陆生类的幼虫大多栖息于植被茂盛、湿度较高的地方,水生类的虫卵产于岸边,成虫喜欢在开阔的水域嬉戏。

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幼虫阶段的萤火虫,从卵孵化成蛹需要经历6次的蜕变,由于种类不同,蛹期最长可达40天。

萤火虫发光原理

自然界中,许多植物和动物都具备发光的能力,这种生物体发光的现象也被称为“生物发光”。而生物发光主要分为两种,一种是生物体本身具有发光器,能自主控制发光,另一种则是生物体没有特化的发光器,需要与发光细菌共生或被寄生而发光,不具备控制能力。

除了一些昼行性种类的萤火虫不能发光外,大多数萤火虫的卵、幼虫、蛹、成虫均能发出耀眼的光芒。

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由于萤火虫生长阶段不同,发光器所在位置也有所不同,幼虫的发光器位于腹部的第8节两侧,蛹的发光器与成虫极其相似,都在腹部末端的1~2节。

发光器从外表看,只是一层银灰色的透明薄膜,但研究发现,这层薄膜中含有大量的荧光色素,也是萤火虫发光的关键所在。

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薄膜内有数以千计的发光细胞,四周分布着小气管、纤细神经分支等,再往下就是反光层。

发光细胞中有荧光素和荧光素酶两种化学物质,荧光素在荧光素酶的作用下,发生氧化反应,形成光源。而反射层细胞则负责将这些光,经过透明表皮投射出去。

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萤火虫通过调节呼吸节奏,来控制氧气的供应,形成忽明忽暗的“闪光”。而发光的颜色由品种决定,例如,黄色、绿色、黄绿色等。

萤火虫在发光时,所释放的能量95%以光的形式释放,只要极少部分以热的形式释放,因此,萤火虫停留在人们手心里,是不会灼伤的。

迄今为止,人类还无法制造出如此高效的光源。就拿我们日常使用的灯泡来说,大部分的能量都以热能的形式被浪费掉,所以,使用时间越长,灯泡的温度也就越高。

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那么萤火虫发光,有何作用?

萤火虫发光不仅是为了给人类观赏,还有求偶、交流、警戒、照明等作用。当它们受到威胁时,也会发光。

成年的雄虫会依靠发光来求偶,但由于萤科昆虫在幼虫阶段不能进行生殖 ,所以幼虫发出的光信号并不是两性交流的信号 ,而是一种警戒潜在天敌的信号。

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萤火虫一到白天就”消失“,它们到底去哪了?

萤火虫之所以选择在晚上出行,也是为了发出的光能显得更亮,让同类能够准确地接受到交流信号。其实,大多数的萤火虫都是“夜猫子”,发光对于萤火虫来说,是个体力活。

对于萤火虫来说,发光是非常消耗体力的,每次发光只能维持2-3小时左右,并不会彻夜发亮。所以,萤火虫白天大多数时间都在休息,这样晚上才能有精力飞行。

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萤火虫食性

萤火虫虽然个头小、发光弱,但它是食肉类生物,能捕食蜗牛、钉螺等软体动物,尤其是幼虫时期的萤火虫,只需3步就能将一只蜗牛食用殆尽。

萤火虫幼虫在户外发现蜗牛后,会小心翼翼地爬到其背上,用口器轻轻敲打蜗牛,看似在“按摩”其实是“放毒”。口器中分泌出类似麻醉剂的物质,注射到蜗牛的体内,让蜗牛在享受中被麻醉。

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为了保持肉质鲜嫩,萤火虫还会对瘫痪的蜗牛进行加工,利用口器扎进蜗牛的体内,分泌出一种叫做酶的消化液。

这样蜗牛体内的组织、肌肉就会被消化成液体状的肉汁。最后,萤火虫只需用吸管般的大嘴,吮吸着蜗牛壳内的肉汁。

萤火虫幼虫在吃蜗牛时总是小心谨慎,轻手轻脚地对其进行加工,生怕引起蜗牛的挣扎,食用过程比法国人还讲究。

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当庄稼地里的软体动物数量增多时,植物的生长环境就会受到威胁,所以萤火虫也属于益虫,能够消灭田里啃食庄稼的软体动物。

尽管幼虫阶段的萤火虫食用蜗牛时较为残忍,但到了成年阶段,就变成了“仙女”只采花、喝露水。

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为什么农村萤火虫越来越少了?

萤火虫属于环境指示性生物,对生存环境要求极高,尤其是对水污染、光污染特别敏感。

萤火虫既可以陆生,也可以水生。陆生类的萤火虫,需要生活在植被茂盛、湿度高和遮蔽性强的地方。而水生类的萤火虫,需要生活在没有污染的河流中。

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近些年,庄稼地里喷洒农药频率高,导致萤火虫失去了栖息地。萤火虫本身抗药性很差,面对田里喷洒的农药、除草剂,根本没有足够的抵抗能力,种群数量也在逐渐变少。

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再加上商业展览的需求,每年一到萤火虫繁殖季节,不少人就会到户外捕捉萤火虫,以0.7-1元/只的价格出售。而购买这些萤火虫的人,大多是用在商业放飞萤火虫的活动上。

而这些萤火虫在运输过程中,死亡率达到90%左右,也就意味着,每放飞一只萤火虫,背后就可能有十几只死亡的个体。

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并且,仔细观察就会发现,越接近城市的地方,萤火虫的数量就越少。这是因为城市里光污染,会干扰萤火虫相互发信号,更不利于它们的正常生活与繁殖。

总的来说,萤火虫数量在逐渐减少,主要是由于人为和环境因素导致的。并且萤火虫一到白天就“消失”,其实是在草丛里休息,这也是我们白天很少见到它的原因。