萤火虫发光的原理

关键物质与化学反应

萤火虫是鞘翅目萤科昆虫的统称，由头、胸、腹三部分构成，其身体结构具有独特性，在其腹部第六、七节的腹面藏有发光器，这便是萤火虫发出荧光的奥秘所在。萤火虫的发光器中包含着成千上万的发光细胞，胞内有两种起着关键作用的化学物质——荧光素和荧光素酶。荧光素在荧光素酶的催化下，与氧气、镁离子、腺嘌呤核苷三磷酸（ATP，一种生物体内的直接能源物质）等共同参与反应。在这个反应中，底物荧光素先转变成中间产物——腺苷酸荧光素，再由中间产物进一步被氧化成氧化荧光素，在氧与荧光素结合时化学能转化为光能，释放出荧光光子，形成我们看到的荧光。氧化荧光素在ATP能量供给的情况下，又将还原成荧光素，使得发光过程周而复始。这些物质在萤火虫的体内共同作用，使萤火虫能够发出独特的光芒。

闪光控制机制

萤火虫发光时并不是持续发出荧光，而是形成忽明忽暗的“闪光”，这又是为什么呢？目前普遍认为可能的控制机制或假说为“氧气控制理论”，这种机制使得萤火虫可以通过控制氧气进入发光细胞来实现闪光，当氧气充足时，反应剧烈，光亮就会变强；当氧气不足时，反应较缓慢，光亮就会变弱。

萤火虫发光的作用

求偶

萤火虫成虫主要通过独特的闪光信号来定位并吸引异性，从而完成求偶交配及繁殖的使命。