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發光從何而來?
發光從何而來?
THE MERIT TIMES
文/DV
2023-08-01
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圖/123RF
文/DV 螢火蟲會發光,是來自牠的螢光素(luciferin)所釋放的能量,但不同種類的螢火蟲,發光型式也略有不同。螢火蟲的發光器是由發光細胞、反射層細胞、神經與表皮等所組合而成。有氧發光 光熱共存發光器的構造可以視為汽車的車燈,發光細胞就猶如車燈的燈泡,而反射層細胞,則可比喻成車燈的燈罩,將發光細胞所發出的光集中反射出去。還有,螢火蟲除了會生光,其中2〜10%還能產生熱量,不過,螢火蟲的光是「冷光」,不會以熱量的形式造成大量能量,因為如果螢火蟲的發光器官變得像燈泡一樣熱,螢火蟲恐怕將無法倖存了。螢火蟲會發光,通常是當有氧氣時,發光細胞內含磷的螢光素,在催化下氧化,發光器官會亮起,相對的,當沒有氧氣時,發光器官就會熄滅。昆蟲沒有肺,而是通過所謂的氣管,將氧氣從體外輸送到內部細胞。長期以來,考慮到控制氧氣運輸的肌肉速度相對較慢,一些螢火蟲物種如何管理如此明亮的閃光頻率,雖仍未被解答出來,不過科學家有研究出,一氧化氮在螢火蟲閃光控制中起著至關重要的作用。求偶溝通 發亮示意 螢火蟲發光的原因有很多種。許多物種是在地下或半水生的,但幼蟲會發出短暫的光芒,主要都在夜間活動。幼蟲利用牠們的發光作為警告,而成年後,許多螢火蟲具有各自物種獨有的閃光模式,並用來識別其物種的其他成員以及區分異性成員。有些研究上說,雌性螢火蟲根據特定的雄性閃光模式特徵來選擇配偶。在兩種不同的螢火蟲物種中,較高的雄性閃光頻率以及增加的閃光強度,對雌性更具吸引力。儘管螢火蟲發光的目的有求偶及溝通、警示……等作用,不過,其實某種螢火蟲根本並不發光,牠們的對外訊號又是什麼方式,如何起作用呢?這些種種的科學問題,我們期待生物學家更深入的探討。
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