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萤火虫与冷光(第1页)

萤火虫与“冷光”

萤火虫会发光,很多人都知道。东晋时期,有个名叫车胤的人因为家里穷,常常无钱买油点灯夜读。一个夏天的晚上,车胤正坐在院子里摸黑背书,见到许多萤火虫在空中飞舞,像许多小灯在夜空中闪动,心中不由一亮,他立刻捉住一些萤火虫,把它们装在一个白布袋里,萤光就照射出来。车胤在每年的夏夜就用这个方法来读书。车胤由于长年累月地日夜苦读,长大后终于成了一个很有学问的人。

萤火虫是一种什么样的虫子呢?萤火虫在昆虫学上属于鞘翅目萤科。它的一生要经过卵、幼虫、蛹和成虫4个发育阶段。成虫往往居住在阴暗潮湿的腐草丛中。每年6月间,成虫就出现了,经过雌雄**,卵产在河边腐草根丛中,大小和蚕卵相当,颜色淡黑。经过1个月孵化,卵变成幼虫,也是淡黑色,身体呈纺锤形,有3对步足,生活在水边草丛中,吃蜗牛和钉螺生活。到了寒冷的冬天,幼虫钻入地里越冬,第二年的晚春,在土里化蛹。蛹再经过3个星期,就变成了成虫,那就是萤火虫。

萤火虫怎么会有发光的本领呢。原来,萤火虫的光来自它腹部最后两节的发光器。发光器的构造分3部分:一是发光层;二是发光层上面形成小窗孔的透明表皮;三是在发光层下面,由反光细胞构成的反光层。发光层里有几千个发光细胞,它们都有两种发光物质——萤光素和萤光素酶。萤光素在萤光素酶的作用下,在细胞体内水分参与时,与氧气化合,使化学能转化为光能,于是发出萤光。氧气是由呼吸系统的气管进入发光器的。如输送的氧气多,发的光就亮;输送的氧气少,发的光就弱,甚至看不到它。这就是为什么夜晚看见的萤火虫的光,总是一明一暗的道理。

至于萤火虫发光的目的,科学家们提出的假设有求偶、沟通、照明、警示、展示及调节族群等功能;但是除了求偶、沟通之外,其他功能只是科学家观察的结果,或只是臆测。1999年,一位研究人员发现,误食萤火虫成虫的蜥蜴会死亡,证实成虫的发光除了找寻配偶之外,还有警告其他生物的作用。

萤火虫发的光,被称作“冷光”。它与火焰、电灯光完全不同。电灯只将电能的很小一部分转变为可见光,其余大部分都以红外线形式变成热能浪费掉了,而生物光能将化学能100%转变为可见光,是现代光源效率的几倍到十几倍。冷光不仅具有很高的发光效率,而且光线柔和,很适合人们的眼睛。近年来,人们在研究萤火虫的发光中获得了巨大的成就。先是从荧光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶。接着,人们又用化学方法人工合成了荧光素——冷光源。所有这些成就,使得人类大大接近了模仿生物发光过程创造冷光源的时代。过去,根据对萤火虫的研究发明了日光灯,使人类的照明光源发生了很大的变化。现在,生物光可用掺和某些化学物质的人工方法获得,大概,大规模应用它的那一天为期不远了。例如,创造有辐射热的发光墙或产生冷光的发光体,它们对于手术室和研究实验是非常方便的,当然也会给人民的生活带来许多好处。到那时,大概电灯或随便什么别的光源都会不受欢迎了。

除了萤火虫外,在自然界会发光的生物很多。动物界大约有13包含有发光生物;海洋中会发光的细菌已知有70余种。在某些深海水域,几乎95%的深海鱼类都会发光。人本身也能发光,当然放出的光绝不会像神话小说中所描述的头上有光环那样,而是放出肉眼所不能见到的超微光。

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