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據國外媒體報道，對于能在森林發(fā)出美麗光芒的螢火蟲，化學家已經進一步了解了它們的發(fā)光奧妙。科學家認為，螢火蟲體內一系列復雜化學反應中伴隨的氧電子轉移引起了發(fā)光。科學家對其它發(fā)光動物的研究也發(fā)現(xiàn)了相同的發(fā)光機制，比如發(fā)光蠕蟲和蜈蚣。

大約六十年前，科學家就開始研究昆蟲腹部發(fā)光器官（簡稱“燈籠”）產生的大量復雜化學反應。而耶魯大學、布法羅大學、Hauptman-Woodward研究所以及康涅狄格學院的科學家在前人研究的基礎上，闡釋了螢火蟲的發(fā)光機制。

對于昆蟲，發(fā)光的主要作用是溝通交流以及吸引異性。

科學家發(fā)現(xiàn)產生發(fā)光現(xiàn)象的化學反應涉及了兩類化學物質，一類被稱作熒光素，另一類被稱為三磷酸腺苷（ATP）。這兩種物質發(fā)生化學反應后的產物在遇到氧氣后就會發(fā)光。

通過實驗，科學家發(fā)現(xiàn)通常情況下熒光素和ATP之間的反應速度非常慢，而熒光素酶可以提高反應速度。在這種化學反應的最后階段，科學家發(fā)現(xiàn)存在一個氧電子的轉移?？茖W家認為氧電子的轉移才使螢火蟲獲得了發(fā)光能力?？茖W家還認為這種機制可能是所有生物的共有發(fā)光機制。

生物發(fā)光不僅很有趣，還有很多潛在應用，比如藥物測試、水污染監(jiān)測以及利用熒光點亮植物。

去年，瑞士EPFL和臺灣國立清華大學的科學家采用兩種復雜成像技術不僅成功解開了螢火蟲“燈籠”身上的謎團，還發(fā)現(xiàn)了發(fā)光細胞如何為發(fā)光反應提供氧氣。

他們采用的技術叫做同步相襯顯微層析和傳送X射線顯微技術。利用這兩種技術可以掃描單個細胞，使科學家可以觀測細胞內部。通過將這些技術應用到活螢火蟲身上，科學家第一次觀察到了發(fā)光細胞的全部結構，并且計算出了其中的氧氣分布。此外，科學家還發(fā)現(xiàn)“燈籠”看上去就像一系列“小燈管”。這些“小燈管”不僅含有熒光素，還可以為發(fā)光細胞提供氧氣。利用兩種技術獲得的圖像還表明螢火蟲可以從其它細胞運送氧氣到發(fā)光細胞，這些氧氣參與的化學反應會分解熒光素。