1. 生物光的生物学意义
1.求偶信号
在生殖季节,动物通过发光招引配偶,达到两性聚合,利于传种繁衍后代。萤火虫的发光即为典型的求偶信号,并且是一个复杂的信号系统。夜间,雄虫在林中飞翔时,以有节奏的闪光向配偶发出呼吁信号,而在树枝或草丛中爬行的雌虫则立即发出应答信号。呼与应这两种信号的时间间隔十分严格,很有规律。不同种类的萤火虫有不同的闪光型式,就是说在闪光频率、强度和颜色上因种类而异。这种不同的闪光型式就成为异种互相辨别和同种雌雄求偶的信号语言。如果雄虫判断失误,或雌虫的应答信号发出太早或太迟,长翅的“求婚者”就有可能付出牺牲生命的代价,因为雌虫会把比自身小得多的雄虫吃掉。
2.引诱食饵
在新西兰一个村庄附近的山洞里,生活着许多双翅目(Bolitophilidae)幼虫,它们必泌发光的粘液丝,借此吸引和捕食细小昆虫。深海的角目(Ceratioidea)鱼类,其背鳍的第一鳍条演变为能发光的钓竿,通过明暗闪光吸引小鱼到嘴边,进而落入它阴险的大口。
3.防御敌害
枪乌贼和乌贼遇到敌害时,其自卫方式是向进犯者发放一团团液态火焰,其形状、大小往往与它们的自身体型相似,误导追踪者不去追捕被追捕者自身,而是进攻其替身──发光的火团,从而使追踪者受骗上当。与此同时,枪乌贼和乌贼便趁机逃生。这种自卫方式与用喷射墨汁掩护退却而御敌的道理十分相似;有的发光动物当被置于捕食者“虎口”的一刹那间,突然发出闪光,令捕食者目瞪口呆,从而趁机逃走;有的发光动物甚至被切成两段时,其尾段继续发光,头段却立即将灯熄灭,变成黑色;捕食者吞食了尾段,头段则在趁机逃走之后,“再生”出尾段。
动物借发光诱食与御敌的生物学意义,有一点值得说明。诱食也好,御敌也罢,发光器与深海生活之间并无特别密切的必然关联,即并非如人们在夜间行走而手提照明灯那样,因为这将导致发光动物明显暴露了自身,违背其为诱食和御敌而发光的“初衷”,似有“自搬石头砸自脚”之嫌。何况生活于海面或接近于海面的鱼类中,也有有发光器的,甚至有的发光器结构还相当复杂。相反,永久生活于深海的鱼类,也有无发光器的。如此看来,生物发光的生物学意义尚有进一步深入研究的必要。
2. 科学家认为'萤光虫发光的作用是什么
人们根据萤火虫发明荧光衣发光服这是科学家们为了保证人员在夜间或黑暗环境中的安全而研制的服装。它是根据萤火虫发光的启示,为登山、探险、考察人员在光线昏暗时行路、操作而制成的发光服。它表面光亮似镜,像萤火虫的萤光1样发射出亮光,即便在黑暗中也极易被人们发现,以此解救迷途或与基地失去联系的人员于危难当中。萤火虫与人工冷光自从人类发明了电灯,生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少1部份转变成可见光,余大部份都以热能的情势浪费掉了,而且电灯的热射线有害于人眼。那末,有无只发光不发热的光源呢?人类又把眼光投向了大自然。在自然界中,有许多生物都能发光,如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,而且这些动物发出的光都不产生热,所以又被称为“冷光”。在众多的发光动物中,萤火虫是其中的1类。萤火虫约有1500种,它们发出的冷光的色彩有黄绿色、橙色,光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不但具有很高的发光效力,而且发出的冷光1般都很柔和,很合适人类的眼睛,光的强度也比较高。因此,生物光是1种人类理想的光。科学家研究发现,萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层3部份组成。发光层具有几千个发光细胞,它们都含有荧光素和荧光酶两种物资。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内水份的参与下,与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光,实质上是把化学能转变成光能的进程。早在40年代,人们根据对萤火虫的研究,创造了日光灯,令人类的照明光源产生了很大变化。最近几年来,科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素,后来又分离出了荧光酶,接着,又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、atp(3磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这类光没有电源,不会产生磁场,因此可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。现在,人们已能用搀和某些化学物资的方法得到类似生物光的冷光,作为安全照明用。