萤火虫要当大明星

<正>不发光的萤火虫虽然大多数萤火虫都会发光,但也有些萤火虫却不走寻常路,比如红胸窗萤和锯角萤。它们主要在白天活动,发光器很小或者已经退化了。     

萤火虫的发光行为及其功能起源

发光生物因其活体能自发荧光而倍受关注,萤火虫(鞘翅目:萤科)是被研究最多的发光生物,因为成虫发光在其性选择以及求偶交配中起着重要作用.由于萤火虫的发光是一个消耗能量(ATP),的化学反应过程,因而其发光在成虫之外的虫态也具有重要意义.本文就萤火虫成虫和幼虫的发光行为、功能意义进行了综述,并结合萤火虫的饲养观察对其卵和蛹的发光行为进行了描述,探讨了卵和蛹的形态阶段发光的生物学功能以及生物荧光的起源进化.这将有助于理解萤火虫及其它生物自发荧光的本质和起源进化过程.     

萤火虫发光的化学机制

在若干昆虫中,普遍存在着生物冷光(Bioluminescence)现象。这些发光的昆虫大多数属于鞘翅目、萤科,通常称做萤火虫。这些昆虫发光有专门的复器,也是一种交配的信号。关于萤火虫发光的化学机理问题,不少学者进行过研究探讨。1947年,McElroy最早用北美洲萤火虫photinus pyralis作材料进行研究,发现萤火虫生物冷光要求ATP。1952年,B.L.斯特勒和J.R.托特尔用萤火虫生物冷光探测ATP,其灵敏度可达10~(-15)M(ATP);同年,Harvey研究发现,萤火虫发冷光的颜色是不同的,这是因为不同种的萤火虫含有不同类型的萤光素/萤光素酶系统。以后,M.德卢卡又进行了一系列的研究,提出了萤火虫发光反应的现代知识,这个被概述在图1中。     

生物超微弱发光

萤火虫发光是一种广为人知的生物发光现象。自然界中能够发光的生物成千上万,不胜枚举:在海洋中有造成“海火”奇观的发光浮游生物;在森林里有晶莹闪烁的发光蘑菇;在草地上有发光的软体动物;在空中有形形色色的发光昆虫。这些发光生物都有一个共同的特点,它们所发出的光都...     

观察生物发光现象的好材料——发光细菌

生物发光是生物界的普遍现象。人们最常见的是萤火虫的发光。然而,在辽阔的自然界,发光生物何止萤火虫,例如,在微生物中,就有能发光的细菌。这种细菌寄生或共生于各种海洋动物如各种鱼类的体表、内脏或专门的发光器官中。一旦条件适宜就能发出蓝绿色的光     

潜水甲虫——“自制氧气罐”的潜水冠军

夏日的夜晚，发着光的萤火虫是一道美丽的风景，在乡间，它们还是孩子们嬉戏的主要“伙伴”。现代科学研究表明，有很多种雌萤火虫会根据雄萤火虫的发光状况来选择配偶，因为那些长时间闪光的雄萤火虫意味着它们的精液质量更高。     

萤火虫在特色农业和乡村旅游中的应用

萤火虫是一种有特色的发光性观赏昆虫,具有重要的产业价值,可以被应用于很多产业领域。发展萤火虫产业必须用发散性的思维,延伸其产业链,将一、二、三产业深度融合,才能充分发挥其综合效益。本文简述了目前中国萤火虫产业的现状,从萤火虫的基本知识、基础产业化应用入手,着重阐述了萤火虫在特色农业和乡村旅游中的应用思路。     

值得重视的新型酶试剂-萤光素酶

六十年代在研究萤火虫尾部发光机理中,发现了萤光素酶。之后人们又发现了许多结构上差异很大的多种萤光素酶。但研究最多的是萤火虫产生的萤光素酶和由海洋发光细菌产生的萤光素酶。它们所催化的底物——萤光素的结构非常不同,前者为6—羟基苯并噻唑,而后者为脂肪醛。     

萤火虫的奥秘

近年来,科学家们不仅揭开了萤火虫发光的秘密,而且发现了这种昆虫在生活过程中的一些奇特的现象。从卵到成虫萤火虫(一种甲虫)一开始以卵的形式藏在土里,很多种萤火虫的卵就已经能显现出极其微弱的亮光,就象那希望的闪     

令人“眼花缭乱”的奇异鱼类

水母会发光,这不是什么奇怪的现象,许多人都知道。然而,有一种彩虹水母能发出彩虹般的亮光,却是第一次被发现。 这种水母其实并不像其他发光生物一样自己发光,相反,它的彩虹光是来自它身体上的绒毛对光的反射——那些像毛发的突起物同时拍水使其能够在水中前进。     

昆虫的发光及其应用

<正> 生物发光现象(Bioluminescence)是众所周知的,早在1700年前我国就有“车胤聚萤夜读”等记载。除萤火虫外,其它动物、植物、微生物也有一些发光的类群。近来人们还发现越来越多的生物反应都能发射很弱的光,这种低水平的发光被称为生物的化学发光(Chemilumi-nescence)。本文仅就昆虫的发光加以简介。 一、发光昆虫的类群及其研究状况 昆虫的发光可分为两大类,一类是由于发     

萤火虫(鞘翅目:萤科)两性交流中的闪光信号

对国内外萤火虫两性交流闪光信号的研究进行了综述,萤火虫发光器因种而异,多数发出黄绿色萤光,闪光信号的频率、光谱、强度及其时空分布的闪光模式包含着两性交流信息。萤火虫闪光交流系统有两种分类方法,其一是萤火虫具两个类型的闪光信号交流系统,及系统和系统,前者多在旧大陆,后者多在新大陆;其二是萤火虫具6个类型闪光信号交流系统,即HP,LL,LC,PR,CR和LB型,其中PR型与系统相对应,HP型与系统对应。萤火虫两性交流闪光信号常因时间和空间上的差异及外界物体的干扰使两性闪光交流的效率受到影响。萤火虫两性交流的闪光信号起源于鞘翅目的幼虫阶段,并起警戒天敌的作用,经过两性选择成为成虫两性交流的一种途径,进而成为新大陆的一些萤火虫间捕食猎物和逃避天敌的生存策略。     

虫萤光素酶系的制备及性质

1947年Mcelroy最早发现萤火虫的发光需要ATP,1952年Strehler和Totter根据Mcelrory的发现首先用萤火虫提取物测定ATP,以后这种方法不断得到改进和完善,现在日益广泛地应用于生物化学、生物物理及工、农、医的研究中。在植物生理学的     

会发光的大肠杆菌

生物光源是一种低耗环保的照明方式,并可用于标记目标物的位置。存在于萤火虫体内的荧光素(D-luciferin)以及深海发光生物体内的发光蛋白便是两种肉眼可见的生物光源。剑桥大学iGEM团队将编码该类蛋白的基因转入到大肠杆菌体内,制作出了会发光的大肠杆菌。     

ATP生物发光测定试剂研究进展

萤火虫荧光素酶是ATP生物发光试剂的关键组成部分,可通过萤火虫尾提取纯化或基因工程技术制备,酶的活力和纯度决定了ATP生物发光试剂的性能。迄今许多先进技术在ATP生物发光试剂的制备中均有应用,包括酶基因工程改造技术、ATP循环的酶法放大技术、荧光素酶蛋白的活力及发光稳定技术,特异的细胞ATP提取技术等。ATP生物发光试剂的研究焦点主要集中在提高发光试剂的检测灵敏度和性能、增加产品的适应性等方面。     

生物传感器及其实际应用

以萤火虫发光为例,简述什么是生物传感器;生物传感器的特点和应用效益;生物传感产品在医学诊断、食品、饮料生产企业的卫生检测、环境污染监测等诸多领域中的应用;并对生物传感产品的现有和未来潜在市场作了分析和评价。     

萤火虫的研究、保护及开发利用进展

萤火虫是萤科和凹眼萤科昆虫的统称,既是科学研究的良好材料,也具有巨大的产业潜力。本文从分类学(包括分类现状和分子系统学研究进展)、生物学(包括生活史、分布、天敌、视蛋白、人工光照的影响、生物指示作用、体内共生菌等)、行为学(包括发光、求偶、交配、取食、防御、报警、拟态、叠背、成虫后多次蜕皮等)等方面全面梳理了国内外萤火虫基础研究的进展,分析了萤火虫的消亡原因(环境污染、旅游影响、科普欠缺、生物入侵及其它等)、保护情况并提出了保护萤火虫的若干措施建议,系统地阐述了当前国内外萤火虫开发利用的现状,最后从萤火虫的科学研究、资源保护、人工养殖、产业发展等方面提出了建议,以期推动萤火虫的研究和资源开发工作。     

北京萤火虫复眼的光学成像*

本文利用光学成像方法,研究了不同适应状态下的北京萤火虫phrococelia Pekininsis复眼所成的光学重叠像以及复眼的视场角。不同适应状态的晶体柱都能在距离复眼表面300-350μm之处形成光学重叠像。经过暗适应的晶体柱可以对不同物距的目标形成清晰的正重叠像,像的大小随物距的增大而减小;经明适应的晶体柱,成像物距范围变小,重叠像的像面亮度降低;经过漂白处理的晶体柱只能对一定的物距成像,像面亮度最低。 不同数目的晶体柱都能形成一重叠像,并随着其数目的增加,像面亮度也逐渐增强。根据对局部复眼视场范围的观察和其结构特征的了解,认为萤火虫单个复眼的视场角大于180度。     

烟硅的捕蛇特性

漆黑的深夜里,萤火虫在一闪一闪地飞舞,昆虫可以发光,那么植物可以发光吗？当然可以,产于我国井冈山地区的灯笼树就属于这类植物。灯笼树属常绿阔叶树,每逢晴天的夜晚,它就会发出荧光点点,恰似高悬着的千万盏小灯笼,为过往行人照明指路。     

中国萤火虫云南窗萤荧光素酶cDNA的克隆表达和序列分析(英文）

从一种来自中国日行性萤火虫（云南窗萤）发光器官mRNA中克隆、测序并表达了有功能的荧光素酶。云南窗萤荧光素酶的cDNA序列有1 647个碱基,编码548个氨基酸残基。从推测得到的氨基酸序列的比对分析得出：云南窗萤的荧光素酶与来自Lampyris noctiluca, L. turkestanicus和Nyctophila cf. caucasica三种萤火虫的荧光素酶有97.8%的序列一致性。从推测得出的氨基酸序列进行系统发育分析,其结果表明：云南窗萤和Lampyris+Nyctophila聚在一起, 与同属的发光强夜行性的萤火虫不形成的单系。云南窗萤荧光素酶在大肠杆菌中表达的条带大约70 kDa,并且在有荧光素存在时发出黄绿色荧光。对荧光素酶的结构模拟和分析表明,云南窗萤荧光素酶基因的氨基端和羧基端结构域之间的裂沟处存在这5个多肽环,这正是从其他荧光素酶推测得到的催化荧光反应时的底物结合位点。云南窗萤和窗萤属的其他3种萤火虫的荧光素酶相比,有13个不同氨基酸位点,位于模拟分子结构的表面。对于这些多肽环、不同氨基酸残基和晶体结构的进一步研究有利于解释日行和夜行性萤火虫荧光素酶的差异。