螢火蟲的“閃光語言”

秦自民

生物發光是自然界的一大奇觀。雖然絕大多數發光生物都棲息于海洋中，但人們最熟悉和最喜愛的發光生物卻不是來自海洋，而是來自池塘、溝渠與農田等濕地，這就是光彩照人的螢火蟲。自古以來，詩人對它情有獨鐘、贊頌良多?！坝甏驘綦y滅，風吹色更明。若非天上去，定作月邊星?！崩畎椎摹对佄灮稹仿暶h播，而虞世南的《詠螢》幾乎和《詠蟬》一樣出名：“的歷流光小，飄搖弱翅輕。恐畏無人識，獨自暗中明?！?/p>

A.

螢火蟲為什么能夠“暗中明”呢？這個問題很早就引起了人們的興趣。有人注意到，在螢火蟲的腹部有些地方表皮特別薄，薄得幾乎透明。這層薄膜下面就是螢火蟲的發光器。發光器是由發光細胞層和反光細胞層構成的，在這些細胞周圍分布著許多小神經和小氣管。發光細胞里含有一些奇妙的物質：熒光素和熒光素酶。早在1885年，法國科學家杜波伊斯就在實驗室里提取了螢火蟲的熒光素和熒光素酶。熒光素是一種磷化物，是發光的主要物質。

螢火蟲發光的過程還得有氧氣參加。螢火蟲呼吸時，氧氣從小氣管進入發光細胞。熒光素接受三磷酸腺苷（即ATP）提供的能量后被激活，在細胞內水分的參與下，由熒光素酶催化，激活的熒光素與氧氣發生化學反應形成氧化熒光素，當氧化熒光素從激發態回到基態時釋放出光子，就可以發出光亮——一般是黃綠色的。這些光經反光細胞反射，會更加光彩奪目。

當然，螢火蟲的發光過程是受神經系統控制的。它通過控制空氣的流量，可以收放自如地使光變強、變弱或者熄滅，而發光器的啟動則起始于傳至發光細胞的神經沖動。

發光能量從何而來？

螢火蟲不會整晚發光，入夜后狂熱的閃光舞蹈一般只持續2～3小時。熒光素每次發光以后，因失去能量就暫時不能再發光了。要使熒光素再度發光，則必須給它能量。其原理就像應急燈，每用完一次，必須充電才能再次照明。給熒光素“充電”的化學物質是ATP。

螢火蟲發光時幾乎不發熱，當螢火蟲停在我們手上時，我們不會被螢火蟲的光燙著，當然，螢火蟲更不會被自己的光燙傷，所以我們把它的光叫“冷光”。正由于是冷光，幾乎沒有熱量的損失，因此，它用于發光所消耗的化學能，95%以上轉變成了光能。

但是，主動發光畢竟是對能量的一種消耗。生物的生存策略有一個基本的共性，那就是在維持正常生命活動時最大限度地節省能量，因此螢火蟲主動耗能發光必定是一種重要的求生手段。事實也正是如此。螢火蟲收放自如地發光的確是一種重要的求生手段，那就是形成傳遞信息的“閃光語言”。

B.

有人認為，螢火蟲的閃光語言有求偶、溝通、照明、警示、展示及調節族群等功能，但是人們認識得最清楚的是螢火蟲閃光的求偶功能。螢火蟲的美麗閃光，就像巧舌如簧的黃鸝啼鳴、美麗動人的孔雀開屏、威武雄壯的馬鹿犄角，在求偶中起著重要作用。由于不同種類的螢火蟲閃光的明暗、顏色、長短、間隔、次數等不同，因此不同種類的螢火蟲之間就不會交尾、繁衍后代，這樣就形成了生殖隔離，保證了種群的穩定延續。

夏秋時節晴朗的夜晚，不同種類的螢火蟲會在不同的時間開始一閃一閃地翩翩起舞。一般來說，雄性螢火蟲較為活躍，日落之后，常常主動四處飛舞并通過閃光表演來吸引異性，而雌性則停在草叢中羞澀地發出信號，然后耐心等待。

其實，嚴格地說，雌蟲并不被動。有一種螢火蟲的雌蟲沒有翅，由于發光器在腹部，雌蟲如果不搔首弄姿，在夜空中飛行的雄蟲就無法看到它的閃光。為了勾引在空中漫飛的雄蟲，雌蟲會爬到醒目的枝葉上，通過一顛一顛地扭動屁股來巧妙地調情。雄蟲發現閃光后，就會降落到離雌蟲不遠的草葉上，然后慢慢逼近到離雌蟲十幾厘米處，“嚓、嚓、嚓”發出連續而短促有力的閃光，這是求愛的語言。如果雌蟲有意接受，它就朝雄蟲羞澀地回應一次閃光。雄蟲一見大喜，便美滋滋地靠過去，與雌蟲甜蜜相會，當一回“新郎”。如果郎有情妹無意，則不管雄蟲如何焦急不停地閃光，雌蟲也不搭理，最后，雄蟲會知趣地飛走，另覓新歡。

那么，人類的SOS求救信號是不是從螢火蟲那里學來的呢？求救信號是：三短三長三短的開關燈，再比較上述螢火蟲精確的亮滅時間間隔，也許發明者真的是從螢火蟲那里得到了啟發。

（選自《百科知識》2015年第7期，有刪改）

【閱讀訓練】

1.文章的開頭引用了大量的詩歌，有什么作用呢？

2. 結合語段內容，請你給文章的A、B兩處擬寫恰當的小標題。

A. ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?B.

3.請你用簡潔的語言概括說明螢火蟲發光的原理。

4.螢火蟲發光主要是為了什么呢？

5.人類在螢火蟲的啟發下發明了什么呢？

（李傳鵬 設計）

（參考答案見45頁）