萤火虫的“闪光语言”

秦自民

生物发光是自然界的一大奇观。虽然绝大多数发光生物都栖息于海洋中，但人们最熟悉和最喜爱的发光生物却不是来自海洋，而是来自池塘、沟渠与农田等湿地，这就是光彩照人的萤火虫。自古以来，诗人对它情有独钟、赞颂良多。“雨打灯难灭，风吹色更明。若非天上去，定作月边星。”李白的《咏萤火》声名远播，而虞世南的《咏萤》几乎和《咏蝉》一样出名：“的历流光小，飘摇弱翅轻。恐畏无人识，独自暗中明。”

A.

萤火虫为什么能够“暗中明”呢？这个问题很早就引起了人们的兴趣。有人注意到，在萤火虫的腹部有些地方表皮特别薄，薄得几乎透明。这层薄膜下面就是萤火虫的发光器。发光器是由发光细胞层和反光细胞层构成的，在这些细胞周围分布着许多小神经和小气管。发光细胞里含有一些奇妙的物质：荧光素和荧光素酶。早在1885年，法国科学家杜波伊斯就在实验室里提取了萤火虫的荧光素和荧光素酶。荧光素是一种磷化物，是发光的主要物质。

萤火虫发光的过程还得有氧气参加。萤火虫呼吸时，氧气从小气管进入发光细胞。荧光素接受三磷酸腺苷（即ATP）提供的能量后被激活，在细胞内水分的参与下，由荧光素酶催化，激活的荧光素与氧气发生化学反应形成氧化荧光素，当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子，就可以发出光亮——一般是黄绿色的。这些光经反光细胞反射，会更加光彩夺目。

当然，萤火虫的发光过程是受神经系统控制的。它通过控制空气的流量，可以收放自如地使光变强、变弱或者熄灭，而发光器的启动则起始于传至发光细胞的神经冲动。

发光能量从何而来？

萤火虫不会整晚发光，入夜后狂热的闪光舞蹈一般只持续2～3小时。荧光素每次发光以后，因失去能量就暂时不能再发光了。要使荧光素再度发光，则必须给它能量。其原理就像应急灯，每用完一次，必须充电才能再次照明。给荧光素“充电”的化学物质是ATP。

萤火虫发光时几乎不发热，当萤火虫停在我们手上时，我们不会被萤火虫的光烫着，当然，萤火虫更不会被自己的光烫伤，所以我们把它的光叫“冷光”。正由于是冷光，几乎没有热量的损失，因此，它用于发光所消耗的化学能，95%以上转变成了光能。

但是，主动发光毕竟是对能量的一种消耗。生物的生存策略有一个基本的共性，那就是在维持正常生命活动时最大限度地节省能量，因此萤火虫主动耗能发光必定是一种重要的求生手段。事实也正是如此。萤火虫收放自如地发光的确是一种重要的求生手段，那就是形成传递信息的“闪光语言”。

B.

有人认为，萤火虫的闪光语言有求偶、沟通、照明、警示、展示及调节族群等功能，但是人们认识得最清楚的是萤火虫闪光的求偶功能。萤火虫的美丽闪光，就像巧舌如簧的黄鹂啼鸣、美丽动人的孔雀开屏、威武雄壮的马鹿犄角，在求偶中起着重要作用。由于不同种类的萤火虫闪光的明暗、颜色、长短、间隔、次数等不同，因此不同种类的萤火虫之间就不会交尾、繁衍后代，这样就形成了生殖隔离，保证了种群的稳定延续。

夏秋时节晴朗的夜晚，不同种类的萤火虫会在不同的时间开始一闪一闪地翩翩起舞。一般来说，雄性萤火虫较为活跃，日落之后，常常主动四处飞舞并通过闪光表演来吸引异性，而雌性则停在草丛中羞涩地发出信号，然后耐心等待。

其实，严格地说，雌虫并不被动。有一种萤火虫的雌虫没有翅，由于发光器在腹部，雌虫如果不搔首弄姿，在夜空中飞行的雄虫就无法看到它的闪光。为了勾引在空中漫飞的雄虫，雌虫会爬到醒目的枝叶上，通过一颠一颠地扭动屁股来巧妙地调情。雄虫发现闪光后，就会降落到离雌虫不远的草叶上，然后慢慢逼近到离雌虫十几厘米处，“嚓、嚓、嚓”发出连续而短促有力的闪光，这是求爱的语言。如果雌虫有意接受，它就朝雄虫羞涩地回应一次闪光。雄虫一见大喜，便美滋滋地靠过去，与雌虫甜蜜相会，当一回“新郎”。如果郎有情妹无意，则不管雄虫如何焦急不停地闪光，雌虫也不搭理，最后，雄虫会知趣地飞走，另觅新欢。

那么，人类的SOS求救信号是不是从萤火虫那里学来的呢？求救信号是：三短三长三短的开关灯，再比较上述萤火虫精确的亮灭时间间隔，也许发明者真的是从萤火虫那里得到了启发。

（选自《百科知识》2015年第7期，有删改）

【阅读训练】

1.文章的开头引用了大量的诗歌，有什么作用呢？

2. 结合语段内容，请你给文章的A、B两处拟写恰当的小标题。

A.                      B.

3.请你用简洁的语言概括说明萤火虫发光的原理。

4.萤火虫发光主要是为了什么呢？

5.人类在萤火虫的启发下发明了什么呢？

（李传鹏 设计）

（参考答案见45页）