坠落在人间的繁星
——萤火虫

2017-09-07 06:38王维浩
金色少年(奇趣科普) 2017年8期
关键词:雄虫绿灯红灯

王维浩/文

坠落在人间的繁星
——萤火虫

王维浩/文

夏日的夜晚,常常会在树丛中、小河边看到一点点黄绿色的幽光,或三三两两,或连成一片,忽上忽下、忽快忽慢地闪烁飘动,宛如从天上掉下来的星星。

其实,这些“从天上掉下来的星星”,就是萤火虫。

在中国,古人把这种能发出荧光的小昆虫,称为“夜照”。“囊萤映雪”中,所说的“囊萤”就是指晋代车胤家境贫寒,夏天以练囊装萤火虫照明勤学苦读的故事。

发出绿色荧光的萤火虫

灿烂的荧光

全世界约有1 500种萤火虫,它们发出的光各不相同:有淡绿色的,有淡黄色的,还有橘红色的和淡蓝色的。

西印度群岛的扁甲萤能够发出相当强的光。1898年,美军在古巴作战,哥加斯医生正为伤兵做手术时,突然灯灭了,结果他依靠一瓶扁甲萤的光亮,顺利地完成了手术。据估计,近40只扁甲萤所发出光的亮度,相当于一支蜡烛发出光的亮度。

牙买加的萤火虫习惯聚集在棕榈树上。当它们集体发光时,整棵树就像淹没在一片火海之中。

聚集在泰国沿河一带红树林上的雄萤,每分钟大约闪光120次。成千上万只一起闪亮,又一起熄灭,让四周突然漆黑一片,又瞬间亮如白昼。

发出黄色荧光的萤火虫

发光的小秘密

萤火虫的发光器官由一小簇特殊的大细胞组成——周围分布着许多小神经和小气管。这些细胞为什么会发光呢?原来,这些细胞中含有一种奇妙的物质,叫作荧光素。萤火虫呼吸的时候,氧气从小气管进入细胞,和荧光素结合,在另一种物质荧光酶的作用下,发生化学反应,发出荧光。

荧光素和荧光酶含量的比例不同,发光的颜色也就不一样。进入发光细胞的氧气含量不同,发光的明亮程度也会不同。

萤火虫的腹部

萤火虫身体上的光是从什么部位发出来的呢?科学家们通过仔细观察和研究发现,在萤火虫腹部有一部分表皮特别薄,薄得简直透明。这层薄膜里面,就是萤火虫的发光器官。

发光控制系统

萤火虫在黑夜发光,白天是不是也会发光呢?

当然不是了!

萤火虫在白天是不发光的。

当萤火虫的眼睛感受到光亮刺激的时候,眼睛的末梢神经立刻向脑神经中枢报告:天亮了!它的脑神经中枢再向发光器周围的小神经发出命令:熄灯!

这些小神经控制着发光细胞周围的小气管,小神经接到脑神经中枢的“熄灯”命令以后,就关闭小气管,停止向发光细胞供给氧气,于是“小灯”就熄灭了。

头部可发光的萤火虫

发光密语

萤火虫为什么要发光呢?实际上,这是它们之间在进行“对话”。这个秘密是美国佛罗里达大学动物学家劳德埃博士发现的。

劳德埃博士是一位研究昆虫行为的专家。他发现,同一种萤火虫,雄虫和雌虫之间能互相用“灯语”联络。

有一种雌萤火虫能按很精准的时间间隔,发出“亮、灭、亮、灭”的信号,这是在告诉雄虫:“我在这里。”雄萤火虫收到这个信号以后,就会发出“亮——灭、亮——灭”的信号回答:“知道了。”同时向雌萤火虫飞去。它们不断地用这种闪光“语言”保持着联系,直到最后飞到一起,结成配偶。

“红灯行、绿灯停”

劳德埃博士还发现,萤火虫不仅能用亮光“说话”,而且还能用光亮的不同颜色来传达信息。

南美洲有一种与众不同的萤火虫,它的身上有两盏“灯”。一盏长在头上,是红灯;一盏长在尾端,是绿灯。它可以自由控制这两盏“灯”的亮和灭。

当四周环境安宁,没有危险的时候,萤火虫头上的红灯就亮了起来,这是向同伴们报告“平安无事”。当附近出现敌害或其他危险情况,萤火虫就熄灭红灯,点亮绿灯,这是向同伴们发出警报,暗示“此处危险,赶快离开”。

现在,有的科学家用电子计算机模仿萤火虫的应答反应,一旦获得成功,人类就可以与萤火虫进行跨越物种的“对话”了。

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