萤火虫为什么可以发光(萤火虫哪个部位会发光)

发光原理：

萤火虫的发光是生物发光的一种。萤火虫的发光原理是：萤火虫有专门的发光细胞，在发光细胞中有两类化学物质，一类被称作萤光素（在萤火虫中的称为萤火虫萤光素(Firefly luciferin)），另一类被称为荧光素酶。荧光素能在荧光素酶的催化下消耗ATP ，并与氧气发生反应，反应中产生激发态的氧化荧光素，当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子。

反应中释放的能量几乎全部以光的形式释放，只有极少部分以热的形式释放，反应效率为95%，甲虫也因此而不会过热灼伤。人类到目前为止还没办法制造出如此高效的光源。在虫的腹部下部有着很多白色斑块。其实是它的甲壳中对光透明的部分。在内部有一块白色的膜，可以反射光。所以在日间这个部位呈现白色。

发光的生物学意义：

成虫利用物种特有的闪光信号来定位并吸引异性，借此完成求偶交配及繁殖的使命，少数萤火虫成虫利用闪光信号进行捕食，还有一种作用是作为警戒信号，即当萤火虫受到刺激时会发出亮光。

扩展资料：生物学特性：

1、生活史

萤火虫属于完全变态，一生经过卵幼虫一蛹成虫4个阶段，水生萤火虫通常4个月便可以完成1个世代，1年有2个世代。而陆生萤火虫则1年才能完成1个世代，幼虫从卵孵化到蛹要经过6次蜕皮，蛹历期因种类而不同，最长的可达40多d。成虫野外寿命一般为3 - 7 d，但也有长达20-30d者。

2、生活习性

栖息环境：

萤火虫依其生活环境区分为陆栖和水栖两个大类，前者占大多数。陆栖萤火虫幼虫多栖于遮蔽度高，草本植被茂盛，相对湿度高地方，水栖萤火虫每一虫态都有不同的生态栖位;蛹期在水旁边度过。成虫则以雄虫及雌虫分为水上方开阔水域及水边的植物上，卵产于岸边。

活动时间：

萤火虫成虫依种类不同，活动的时间也有差异，白天和夜晚各有日行性和夜行性的种类，夜间活动的种类出现的时间，由18: 00至清晨3:00，4: 00都有。一般说来，多数种类是在日落后开始活动，而且大多在晚上20:00，21: 00点停止活动。萤火虫幼虫在夜晚出现的时间大抵和成虫相仿，但它们却可以整夜活动。

萤火虫的分类：

萤科(Lampyridae)属鞘翅目花萤总科(Coleoptera: Cantharoidea)，迄今为止已经描述8个亚科90多个属，1900多个种，然而，整个萤科的分类还需重新修订。中国大陆萤科研究较少，种类描述很不完全，主要基于1880年到1920年之间的报道。

除胡经甫总结了中国和蒙古的56个种外，尚无深入的记述或修订。据McDermott 报道，中国大陆萤科仅纪录100余种。中国台湾萤科分类研究得较多，已记录50余种。

萤科昆虫体长4-18mm；体扁，多黑色、红褐色或褐色；头隐于前胸背板下，触角11节，丝状、栉状等；复眼发达；前胸背板多为半圆形；前中足基节圆锥形，前足具亚基节；后足基节横形，跗节5-5-5；鞘翅扁宽，盖及腹端，翅面多具脊线；腹部可见7-8节，末端2节（雄）或1节（雌），内有磷化物发光质，经发光酵素作用，可发黄绿冷光；雌虫多缺翅。成虫寿命一般只有5天至2星期，发光用以吸引异性，发光时间一般只维持2至3小时，不同种闪光间隔不一样。成、幼虫均捕食性，一般多发生在水边和温暖潮湿的地方。其它两科均白天活动，不发光。萤火虫的卵、幼虫、蛹、成虫均能发光。萤火虫幼虫的发光被认为具有警戒、恫吓天敌的作用,而成虫被认为利用闪光进行种的辨认、求偶及诱捕。通常,雄萤在空中飞行过程中发出特异性的闪光,雌萤发出回应信号,雄萤借此发现并定位雌萤。雌萤闪光的持续时间和间隔时间都具有物种特异性,因此可以向雄萤提供物种信息、性别信息和地点信息等。而在同种萤火虫雄性竞争中,自然选择压力使雄性萤火虫在交配前的求偶仪式越来越复杂,持续的时间越来越长。雌萤并不是简单地选择闪光亮度最强的雄萤,雄性个体大小,移动速度及交配守卫姿势等因素也决定着雌萤对雄萤的选择。Photinus concimilis的雌萤被多只雄萤竞争时,会选择那些闪光频率高于平均值,闪光时间近于平均值的雄萤。国外对于萤火虫闪光交流信号方面研究较多,而国内除台湾地区外则研究较少。

萤火虫闪光信号的组成

光作为信息的载体,其中包含的信息量随光载体的修饰程度而变化。闪光信号所包含的信息、闪光信号的传递、接收都是影响萤火虫两性交流的因素。闪光信号的频率、光谱、强度及这些参数在时间和空间上的分布都可看成信号的编码。单一闪光信号包含以下参数:光谱组成、发光器的形状、闪光信号模式和光的运动

发光器

发光器的形状及大小通常是萤火虫种间辨认的基础,不同萤火虫发光器的形态差异非常大。雄萤发光器一般2节,雌萤发光器1～3节,差异较大,如水栖萤火虫Luciola substriata雄萤发光器2节,第1节发光器位于第5腹节,呈带状,第2节发光器位于第6腹节,呈“V”字形,雌萤仅有1节发光器,带状,位于第5腹节。

光谱组成

萤火虫发出光的颜色是由其体内荧光素的结构及荧光素与荧光素酶相互作用的方式所决定的,萤光光谱具有种特异性,不同种类萤火虫的光谱不同。大多数萤火虫发出黄绿色萤光,夜晚中黄绿光所包含的信息容易被同种萤火虫所接收。在信号传递中,黄绿光能尽量减少损耗从而提高信号接收的效率即信噪比。

光的运动

至今还未发现光的运动参与信息的编码,但在非生物发光的动物中,无论脊椎动物还是无脊椎动物,姿势是在行为接触中最为重要和最为直接的视觉信号。萤火虫雄萤通常在空中飞行,发出种特异性闪光进行求偶,其发光轨迹具有种特异性。雌萤并非根据雄萤的单个闪光脉冲进行种及性别的辨认,而是辨认雄萤飞行时发出的闪光信号序列及闪光轨迹。