为什么萤火虫腹部会发光(萤火虫和荧光棒是远方亲戚吗)

萤火虫和荧光棒都是生活中常见的能发光的东西,那么它们的发光原理是相同的吗?

我们先来看一下萤火虫的发光原理。萤火虫是一种小型的甲虫,属于鞘翅目萤科。在萤火虫的尾部有专门的发光细胞,在发光细胞中有荧光素和荧光素酶两类化学物质。在荧光素酶、ATP、氧气等物质的作用下,荧光素发生化学反应生成激发态的氧化荧光素,氧化荧光素中的电子从高能量的激发态跃迁到低能量的基态时,会释放出能量,能量转化为光能,就产生了荧光。

生成氧化荧光素的详细机理如下:第一步,在荧光素酶的催化下,荧光素和ATP形成嘌呤腺苷核酸荧光素,第二步,由于羰基的吸电子作用,嘌呤腺苷核酸荧光素的α-H具有一定的酸性,在体系内的碱性物质作用下失去质子,在α位形成碳负离子。第三步,碳负离子通过单电子转移机理形成过氧阴离子。第四步,过氧离子与羰基发生亲核反应,腺嘌呤核苷酸(AMP)离去,形成二氧杂环丁酮。第五步,不稳定的二氧杂环丁酮分解,释放出二氧化碳,形成氧化荧光素。

请注意一下其中的二氧杂环丁酮(红色的四元环)!

简单来说,就是萤火虫体内的荧光素借助化学反应将能量转化成了光能,从而产生了荧光。世界上没有无缘无故的爱,也没有无缘无故的恨,更没有无缘无故凭空产生的能量。从能量利用的角度来看,萤火虫是靠消耗自身的能量而产生荧光的,因此要求发光具有很高的效率,不能产生大量的热(这种类型的光称为冷光),否则的话萤火虫就很快变成“烤全虫”了。

下面我们再来看一下荧光棒的发光原理。荧光棒,常见的多为长条状的外形,外层以聚乙烯(塑料)包装,内置一玻璃管夹层,夹层内外液体分别装有不同的化学物质。

荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成:过氧化物、酯类化合物和荧光染料。玻璃管夹层内装的是双氧水等过氧化物,夹层外的液体是酯类化合物(多为草酸酯和邻苯二甲酸酯)和荧光染料。

荧光棒经过弯折、击打、揉搓等操作时,内部的玻璃管夹层破裂,里面的双氧水就跟外面的草酸酯接触发生化学反应,反应的产生的能量传递给荧光染料,荧光染料就能发出五彩斑斓的荧光。

荧光反应的详细机理如下:以草酸二苯酚酯和过氧化氢为例,草酸二苯酚酯被过氧化氢氧化生成苯酚和二氧杂环丁二酮(过氧化酯),二氧杂环丁酮不稳定,分解生成二氧化碳,并将反应产生的能量传递给荧光染料,染料吸收能量后发出荧光。

因此,荧光棒是荧光染料利用其它物质发生化学反应所产生的能量而产生荧光,而萤火虫则是荧光素通过化学反应生成激发态的氧化萤光素,将萤火虫体内的能量(即ATP所含的能量)转化为光能而产生荧光。

我们来对比一下两个反应的反应式:

我们可以看到,两个反应的中间体都含有一个二氧杂四元环!此四元环不稳定,容易分解生成二氧化碳,并通过氧化萤光素或染料实现化学能向光能的转换。从这个角度来看,萤火虫和荧光棒多多少少还是沾点亲戚关系的,骨子里的化学反应时是高度类似的,说不定五百年前是一家呢!它们的关系大概跟蝙蝠与雷达的关系差不多。

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南京浦口看萤火虫的地方(珠三角周边的萤火虫观赏圣地逐个数)

你,多久没见过萤火虫了?

在初夏的凉爽夜晚,你站在窗台前,看到的是灯火通明的城市,不见一颗星星,你是否也想起了乡下那片璀璨的星空?你是否也想起那星空下,草地里点点发亮的萤火虫?

别焦急,小编为你盘点一下珠三角9个城市里还能见到萤火虫的地方!

广州

增城、从化、萝岗等有山有水的地方,草地相对茂密,空气各方面条件较好,萤火虫相对比较多。白云山西侧、华南植物园、天河公园等也会有零星萤火虫出现。当然,最近有个“广州萤火虫公园”很火,就在白云区南湖游乐园内。

深圳

宝安凤凰山比较多萤火虫,另外中心公园、莲花山人工湖边、梅林花鸟市场、梧桐山公园、仙湖植物园、深圳湾公园(红树林)、南山大沙河公园、西丽大学城等地也有另行萤火虫出现。

珠海

板樟山脚比较多萤火虫,特别是吉大一带山脚多原生草地的地方。另外淇澳岛、湾仔竹仙洞公园、斗门往南门大桥方向一带的路边农场等也零星有些。

惠州

红花湖(高榜山)、江北东江公园散步时,天气好、运气好时也会遇到萤火虫。

东莞

在松山湖畔、黄旗山脚(旗峰公园)等有相对茂密草丛,有水源的地方,能见到萤火虫。

中山

华柏公园、纪念堂公园、烟墩山脚(你5惊的话可以上山,但系D老人家话烟墩山好猛~~~)、岐江河边(光明桥一段)、岐江公园、孙文公园、兴中公园、逸仙湖公园等地皆可见到萤火虫。传闻沙岗村“烧烤场”附近非常多萤火虫,就怕你不敢去!

江门

有网友话大西坑好多萤火虫,亦有人话系滨江大道踩单车钓鱼都曾经看见过,外海桥底、天沙河桥底、潮莲沙滩个条路、白水带、金湖酒楼靠河边走等等位置都有零星萤火虫。

佛山

佛山污染都比较严重,估计就剩下西樵山脚、顺峰山脚、南海大湿地公园等由茂密草丛处零星可见萤火虫。

肇庆

旧星岩宾馆斜坡、环星湖绿道石牌段、奥威斯背后、北岭绿道、龟顶山、南岸象山等地都有网友发现萤火虫出没。

粤东、粤北、粤西等地城市的朋友们,你们应该值得高兴,因为你们所居住的城市污染并不严重,也相对比较容易见到萤火虫。

当然住在郊区或农村的朋友们更幸运,每当夏日的夜幕降临,凉风微微吹起,出了家门,路边田埂菜地,萤火虫那真是随处可见啦!

以上配图源自环球网:“神奇的森林萤火虫探秘之旅【高清组图】”,版权归原作者所有!配图只为体现萤火虫夜晚的意境,与上述观赏地无关。

编辑:星湖美美

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猫咪眼睛为什么会发光 猫咪眼睛发光原理

  猫咪眼睛为什么会发光?猫的眼睛为什么会发光,这是很多人比较疑惑的地方,在夜里发光还是比较恐怖的,所以我们今天一起去揭秘吧!

  猫咪的眼睛好似非常特殊的,解构非常的复杂,有的时候,我们会发现猫咪的眼睛会呈现一条线,会是非常令人害怕,特别是在晚上,还发光,一些不注意的人就会非常恐惧,其实从科学角度来讲,猫咪的眼睛不是天生的就会发光,而是他的眼球后面的视网膜上有一个类似反光板一样的物质,能把收集到的光能反射出来。所以我们晚上看到猫眼睛是亮的。

  猫咪是夜行者,喜欢在夜里出门活动,不管在什么地方,夜晚总是猫咪最活跃的时候,白天我们看到的猫咪总是懒洋洋的感觉,有个网友在自己家的猫咪身上藏了一个隐形的追踪器,第二天发现,猫咪在晚上几乎去过大半个城市,不过最后却发现它们在自己的小窝里安逸的睡觉。

  猫咪是很神秘的,有的时候,我们是走不进它们心里的,和狗狗不一样,狗狗一生只认一个主人,而且会死心塌地,但是猫咪在必要的时候,是会放弃自己原先的主人的,这其实也是他们生存能力强的一种表现,非常的神气,猫咪的眼睛本身就是一个神秘的存在,瞳孔非常富有弹性,它收缩的能力也非常强。所以猫的视觉非常敏锐。

猫咪眼睛为什么会发光 猫咪眼睛发光原理

  猫咪是可以看到很远以外的东西的,视力是人类视觉的6倍这么强。这种敏锐的视觉跟宽阔的视角,使它所看到的东西的范围要比人大得多。这种强大的视觉,使得眼睛成为了他们生存的一个最大的法宝,它位于晶状体之前,是控制进入晶状体的光线强度,随外界的光线强度而变化大小。夜里猫的瞳孔变大后,尽量接收更多的微光,但是因为晶状体和睫状体的汇聚作用,就是凸透镜,光线汇聚于小范围,正是因为瞳孔大了而且黑夜里人的感光细胞是柱状细胞,灵敏度增强,就看到是亮的。

  其实猫咪的眼睛是看不到任何色彩的,都是灰色,这是很可怜的,不过上帝为猫咪关了一扇门,总是会打开另一扇门的,那就是视觉,它们拥有极高,既灵敏的视觉,是它们最大的武器,它的眼睛就像是汽车的尾灯一样,会散发出很强烈的光芒,不过有的猫咪眼睛夜里是不会发光的。

  猫咪一直都是非常神奇的一个动物,有着很多我们人类感叹的地方,一些技能是非常不错的,关于猫咪的眼睛为什么会发光,就是这么多了,不过眼睛会发光的一般是野猫的多,因为生存环境,它们必须拥有这一项技能,这是非常使得自己有生存空间的。

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