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生物发光_趣味仿生学

时间:2020-02-09百科知识
生物发光_趣味仿生学

生物发光

谈起生物发光,人们首先就会想到萤火虫。

在炎夏之夜的野外,人们经常看到点临时天堂下载点流动的淡黄色或淡绿色闪光。有时是单独一个,忽而又会成双成对。这便是从萤火虫腹部末端的发光器发出的“求偶信号”。雄萤先发出寻找配偶的闪光信号,“有意”的雌萤便发出回答闪光,凭着这种奇特的“闪光”语言,它们便在夜幕中默默幽会了。萤火虫的发光器,由发光细胞层和反光细胞临时天堂下载层构成。发光细胞含有荧光素和荧光酶,前者是光的产生者,后者是发光的催化剂。在荧光酶的作用下,荧光素在细胞内的水分参与下,与进入的氧化合而发出荧光。荧光酶每次发光临时天堂下载后,因失去能量而“熄灭”,此时萤火虫体内的一种高能化合物——三磷酸腺苷(ATP)便使荧光素重新产生,继续发光。

在海面上,有时会发现银色的光带,有时又会涌出一团火球,那就是海洋生物发的光。海洋是发光生物云集的地方,它们像夜空中闪烁的点点繁星,给黑沉沉的海洋深处染上了瑰丽的色彩。海绵、珊瑚、海洋蠕虫、水母、甲壳类、蛤类、乌贼以及单细胞海生生物——海藻都能发光。

有一种称作“钓鱼者”的,又叫蛤蟆鱼,它生活在几十米至几千米深的海底,几乎完全失去了游泳能力。背鳍的第一棘特化为长长的丝状“钓竿”,顶端有一个像盏小灯笼的膨大的发光器。游过的鱼类常把在水里摆动着的这盏小灯误认为是食物,上去就是一口,这时,就把大嘴一张,周围的水突然变成一股下陷流,随即又把“钓竿”往口中一甩,就坐食美餐了。

生物发光是“化学发光”的一种特殊形式。不同的生物,发光的形式也不尽相同,一般说来有三种:(www.anred.net.cn)

一种是细胞内发光,这种发光过程是在生物体内专门的发光器官里进行的。萤火虫的发光属于此种。

另外一种是细胞外发光,即生物把荧光素和荧光酶排出体外而引起的发光现象。如海洋里的一种小动物——海荧,就是这样发光的。

还有一种是“共栖细菌发光”,安康的发光属于此种。安康的那盏小灯笼里窝藏着一些发光细菌,它们临时天堂下载靠供给养料,以它们为钓饵。二者互相依存,形成一种特殊的共栖关系。

与人工光源相比,生物发光有着许多优点。电光源在发光过程中,灯丝一般要烧到3000℃的高温,90%以上的电能变成热能浪费掉了,因此叫“热光”。如普通的电灯泡的发光效率不到10%,荧光灯也不过25%。而生物发出的是一种不放临时天堂下载出热量的“冷光”,发光效率是100%,可将化学能全部转变成光能。

许多研究者正在深入探讨生物发光的机理,以求制造新型高效人工冷光源。人类大规模使用冷光源照明的日子,已经为时不远了。到那时,屋内涂有特殊发光物质的墙壁,白天接收阳光照射储存能量,夜晚便可“大放光明”!

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