1. 生物光的生物學意義
1.求偶信號
在生殖季節,動物通過發光招引配偶,達到兩性聚合,利於傳種繁衍後代。螢火蟲的發光即為典型的求偶信號,並且是一個復雜的信號系統。夜間,雄蟲在林中飛翔時,以有節奏的閃光向配偶發出呼籲信號,而在樹枝或草叢中爬行的雌蟲則立即發出應答信號。呼與應這兩種信號的時間間隔十分嚴格,很有規律。不同種類的螢火蟲有不同的閃光型式,就是說在閃光頻率、強度和顏色上因種類而異。這種不同的閃光型式就成為異種互相辨別和同種雌雄求偶的信號語言。如果雄蟲判斷失誤,或雌蟲的應答信號發出太早或太遲,長翅的「求婚者」就有可能付出犧牲生命的代價,因為雌蟲會把比自身小得多的雄蟲吃掉。
2.引誘食餌
在紐西蘭一個村莊附近的山洞裡,生活著許多雙翅目(Bolitophilidae)幼蟲,它們必泌發光的粘液絲,藉此吸引和捕食細小昆蟲。深海的角目(Ceratioidea)魚類,其背鰭的第一鰭條演變為能發光的釣竿,通過明暗閃光吸引小魚到嘴邊,進而落入它陰險的大口。
3.防禦敵害
槍烏賊和烏賊遇到敵害時,其自衛方式是向進犯者發放一團團液態火焰,其形狀、大小往往與它們的自身體型相似,誤導追蹤者不去追捕被追捕者自身,而是進攻其替身──發光的火團,從而使追蹤者受騙上當。與此同時,槍烏賊和烏賊便趁機逃生。這種自衛方式與用噴射墨汁掩護退卻而御敵的道理十分相似;有的發光動物當被置於捕食者「虎口」的一剎那間,突然發出閃光,令捕食者目瞪口呆,從而趁機逃走;有的發光動物甚至被切成兩段時,其尾段繼續發光,頭段卻立即將燈熄滅,變成黑色;捕食者吞食了尾段,頭段則在趁機逃走之後,「再生」出尾段。
動物借發光誘食與御敵的生物學意義,有一點值得說明。誘食也好,御敵也罷,發光器與深海生活之間並無特別密切的必然關聯,即並非如人們在夜間行走而手提照明燈那樣,因為這將導致發光動物明顯暴露了自身,違背其為誘食和御敵而發光的「初衷」,似有「自搬石頭砸自腳」之嫌。何況生活於海面或接近於海面的魚類中,也有有發光器的,甚至有的發光器結構還相當復雜。相反,永久生活於深海的魚類,也有無發光器的。如此看來,生物發光的生物學意義尚有進一步深入研究的必要。
2. 科學家認為'螢光蟲發光的作用是什麼
人們根據螢火蟲發明熒光衣發光服這是科學家們為了保證人員在夜間或黑暗環境中的安全而研製的服裝。它是根據螢火蟲發光的啟示,為登山、探險、考察人員在光線昏暗時行路、操作而製成的發光服。它表面光亮似鏡,像螢火蟲的螢光1樣發射出亮光,即便在黑暗中也極易被人們發現,以此解救迷途或與基地失去聯系的人員於危難當中。螢火蟲與人工冷光自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少1部份轉變成可見光,余大部份都以熱能的情勢浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那末,有無只發光不發熱的光源呢?人類又把眼光投向了大自然。在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的1類。螢火蟲約有1500種,它們發出的冷光的色彩有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不但具有很高的發光效力,而且發出的冷光1般都很柔和,很合適人類的眼睛,光的強度也比較高。因此,生物光是1種人類理想的光。科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層3部份組成。發光層具有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物資。在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水份的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的進程。早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,令人類的照明光源產生了很大變化。最近幾年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、atp(3磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這類光沒有電源,不會產生磁場,因此可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。現在,人們已能用攙和某些化學物資的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。