书城童书游戏中的科学(人生解密)
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第4章 发光的萤火虫

动手做一做

夏天的黄昏,人们常常可以看到,萤火虫三三两两在树丛中、小河边,飞来飞去,时隐时现。那绿色的幽光,忽上忽下,忽快忽慢,闪烁飘动,仿佛天上掉下来的星星。萤火虫为什么会发光呢?我们先来做一个实验。

抓一只萤火虫,用小刀将它的肚子拉开,你会发现有一股粉末状的物质流出,这是一种称作虫荧光酶的化学物质,当它与氧气相互作用后,就会产生光亮。

游戏中的科学萤火虫的光有的黄绿,有的橙红,亮度也各不相同。它们发光的部分是在腹部最后两节。这两节在白天是灰白色,在黑夜才能发出光亮。光是通过透明的表皮而发出。表皮下面是一些能发光的细胞。发光细胞的下面是另一些能发射光线的细胞,其中充满着小颗粒,称为线粒体。线粒体能把身体里所吸收的养分氧化,合成某种含有能量的物质。发光细胞还含有两种特别的成分:一种叫做荧光素,一种叫做荧光酶。荧光素和含能量的物质结合,在有氧气时,受荧光酶的催化作用,使化学能转化为光能,于是产生光亮。萤火虫常常一闪一闪地发光,是因为它能控制对发光细胞的氧气供应的缘故。

萤火虫发光的目的,除了要照明之外,还有求偶、警戒、诱捕等用途,也是它们的一种沟通的工具,不同种类萤火虫的发光方式、发光频率及颜色也会不同,它们借此来传达不同的信息。美国佛罗里达大学动物学家劳德埃发现,同一种雄萤和雌萤之间能用闪光互相联络。有一种雌萤会按很精确的时间间隔,发出“亮—灭—亮—灭”的信号,这是告诉雄萤:“我在这里。”雄萤得知这个信号后,就会用“亮—灭、亮—灭”的闪光回答:“我来了!”并向雌萤飞去。它们用这种“闪光语言”继续保持联系,直到雌雄相会。

在掌握了萤火虫的这种通讯方式以后,有的科学家开始用电子计算机模仿萤火虫的应答反应,来与这种昆虫“通话”,一旦获得成功,人们就可以指挥萤火虫的行动了。