洪湖贺龙高级中学:黄瓜能发光?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/05/13 16:07:24
在CCTV10中的科技之光我看到黄瓜只 要接上电极就可以发光了,为什么
是真的,骗人就不来问你们了

生物发光和化学发光是自然界中一种普遍现象。至今人们已知能发光的生物,种类繁多,从低等的细菌到高等的发光鱼类,从植物幼苗、植物枝叶到人体表面经络穴位、脑、肝、血清等,其发光的主要物质几乎都是由莹光素酶、莹光素及其辅助回子所组成。
不同的生物会发出不同颜色的光来。所有的植物在阳光照射后都会发出一种很暗淡的红光,微生物一般都会发出淡淡的蓝光或者绿光,某些昆虫会发黄光。仔细地划分一下,发光可分两类,一类是被动发光,如植物,那些微弱的红光不过是没能参与光合作用多余的光,这种光对植物是否有着生物学上的意义目前还是个谜,但一般的看法是这种光无意义,就像涂有荧光物质的材料经强光照射后再置于黑暗中发光那样。另一类是主动发光,尽管有一些发光的意义目前还未全部认识清楚,但有一点是可以肯定的,绝大多数主动发光的生物这种发光是有用途的。
光是一种能量,主动发光是对能量的一种消耗,生物的生存策略有一个最基本的共同点,那就是在维持生命的正常活动中最大限度地去节省能量,因此主动发光必定是主动发光生物生存的一个重要的环节。
发光,是一种生物行为,具体地说就是一种生物通讯。下面我们来看看主动发光对发光生物都有些什么用途。
人们首先会由萤火虫想到发光是动物的求偶行为,雌性萤火虫发出微弱的光蛰伏在草丛中,雄虫发现后会用一种兴奋的明亮的闪光来示好,等待着雌虫发光的变化以确定自己有多大成功的把握。
警告也是光的一种用途。众所周知,很多种动物会有自己食物来源的一个区域,这种秩序建立在同种生物自然默契的基础上,为了不使矛盾激化,动物们通常会各自有一套警告的方法行为,如较深海处底栖的某些发光鱼类。
在深海有一种鮟鱇头顶会有一个发光器,这是用来迷惑一些从它身旁经过的小动物的,如果某个动物有太强的好奇心的话,那么这种抑制不了诱惑的恶习极有可能让它成为鮟鱇的口中之鬼。这种发光属于取食行为中的一种。有趣的是,这种鮟鱇自己并不能发光,但在它的头顶的那个突出物却能给一种发光的细菌提供生存环境,细菌得到了一个稳定的生活来源,而鮟鱇则利用它们发出的光来吸引小动物。
1885年,杜堡伊斯(Dubois)在实验室里提出的萤火虫的荧光素和荧光素酶,指出萤火虫的发光是一种化学反应,后来,科学家们又得到了荧光素酶的基因。经过科学家们的研究,萤火虫的发光原理被完全弄清楚了。我们知道,化学发光的物质有两种能态,即基态和激发态,前者能级低后者能级很高,一般地说在激发态时分子有很高并且不稳定的能量,它们很容易释放能量重新回到基态,当能量以光子形式释放时,我们就看到了生物发光。如果我们企图使一个物体发光我们只需要给它足够的能量使它从基态变成激发态就行了,但生物要发光则需要体内的酶来参与,即酶是一种催化剂,并且是高效率的,它可以促使发生化学反应的以给发光物质提供能量且能保证消耗的能量尽量少而发光强度尽可能高。在萤火虫体内,ATP(三磷腺酸苷)水解产生能量提供给荧光素而发生氧化反应,每分解一个ATP氧化一个荧光素就会有一个光子产生,从而发出光来。目前已知,绝大多数的生物发光机制是这种模式。但在发光的腔肠动物那里,荧光素则换成了光蛋白,如常见发光水母的绿荧光蛋白,这些个荧光蛋白与钙或铁离子结合发生反应从而发出光来。上面我们说到生物主动发光归根结底是一种生物的通讯行为,一些有眼睛的动物能直接捕获到自己能理解的来自同类物种发出的光,但一些压根都没有眼睛的生物是如何实现光通讯的呢?科学家们目前在这方面进行过一些有意义的实验,让我们来看看那些具普遍意义的实验吧。
首先,生物发光是最经济的,因此更多的生物发光是一种非常弱的光,弱到人眼无法而只能通过仪器检测到。如水蚤,一般情况下我们甚至都不知道它们原来也是一种会主动发光的动物。科学家们为了测定到它们微弱的光用不吸收紫外线的石英玻璃杯盛上水,再放进一些水蚤,测试中假定水蚤各自的发光是独立的,即意味着它们的光量是可能迭加的,水蚤数目越多,光量就越大,可实验的结果大出人们的意料,当水蚤的数目达到一定的比例时,这种迭加就不存在了,反而是光量变小,经研究发现这原来是一种被称之为“相干”的光学现象。在对微小生物进行发光的研究中科学家们还发现,发光生物机体的异常也会影响到发光的质量。像光照诱导的延迟发光也存在于发光生物中,并且研究后都发现了“相干”。于是人们提出了一种称为“相干电磁场和生物光子”的假说,这种假说认为在发光的生物体内存在着相干的电磁场释放生物光子,它是活组织中细胞通讯的基础,即细胞和细胞之间可以借助于电磁场和光来传递信息,这便是细胞的视觉系统。1993年,俄国科学家通过另一个实验证明了细胞可能有“视觉”,实验是这样的,在5个格子里放进乳腺组织进行起培养,中间一组(AB)两格用不透明隔板隔开,另外一组(CD)则用透明隔板隔开。向AB中添加不同的激素以测得分泌的蛋白质、氧化物和化学发光。实验结果为AB无变化,CD则发生了变化,这表明它们觉察到了AB中发出的光。接着科学家们又用嗜中性白细胞做了类似的实验研究,结果一样。
这些研究工作是非常有意义的,一方面为我们解开生物系统之间传递信息的秘密提供了令人鼓舞的线索,另一方面为动物视觉的起源提供了一个科学解释的想像空间。

生物发光并非生物的基本生理功能,因此不是所有生物都能发光。但生物发光却是一种普遍的自然现象,尤在海洋生物中常见。

一、能发光的生物

除人们熟知的萤火虫外,原生动物、腔肠动物、软体动物、节肢动物、被囊动物和鱼类等,都有发光种类存在,约有40~50个生物类群。在这些发光生物中,陆生种类见于萤火虫、百足虫、千足虫、蚯蚓和蜗虫等少数无脊椎动物。有些植物和真菌也能发光,如发光树、发光草和发光花;能发光的陆生脊椎动物缺乏报道,但据说有些雕鸮和猫头鹰因羽毛粘有发光真菌而能发光。在非洲基尔森林里,有一种杏黄色的萤鸟,其头部和翅膀生有羽毛,其余部分都是光溜溜的硬壳,但布满了一层发光细胞,当地人把这种小鸟养在笼子里,夜里当作灯笼照明;淡水生的生物发光种类也为数极少,绝大多数的发光生物包括细菌、无脊椎动物和鱼类均属海产。

由于海洋生物发光极其普遍,所以沿海渔民常将海水发光称为“海火”。海火可分三种

1.乳状海火 是指细菌不经刺激即能产生的一种不间断的连续发光。

2.火花状海火 是指小型浮游生物经受刺激后所发出的一种不连续的间断发光。

3.闪光海火 是指某些水母经受刺激后所产生的一种瞬间发光。

二、生物的发光方式

生物本身因具有发光细胞或由发光细胞构成的发光器而发光。

发光细胞是起源于皮肤而发生了变异和特化的腺细胞,能分泌荧光素和荧光素酶。如果发光细胞内同时含有荧光素和荧光素酶,则发光可在细胞内进行,此称细胞内发光;如果发光细胞内仅含有荧光素或荧光素酶,则发光必须在分别含有荧光素和荧光素酶的不同发光细胞之分泌物相遇时才能产生,此称细胞外发光。细胞内发光的生物类群有细菌、单细胞动物、低等无脊椎动物、萤火虫和某些鱼类;细胞外发光的生物类群有水母、介形类、高等无脊椎动物和某些鱼类。某些蚯蚓受到刺激后,能从背孔排出一种淡黄色粘液,与空气接触后才能发光(一种黄绿色光)。

有些发光动物不但具有发光细胞,有的还有由发光细胞、色素层、反光层和晶状体所构成的发光器,其结构正好与光感受器(眼睛)相反。某些樱虾、磷虾、头足类和鱼类等发光类群都有相当复杂的发光器。发光器的数目和排列方式在同种动物中恒生不变,所以发光器在动物分类学上具有重要意义。鱼类的发光器多分布于头部和上下颌,尤为眼睛的下方和贴后方,以及身体两侧和腹面,身体背面没有发光器,这反映鱼类只对身体前面和下面的区域发光照明。

有些动物没有发光细胞,但也能发光,这是因为与发光细菌发生共生的缘故。不少发光鱼类即是如此。

三、生物发光的应用

提起光,人们便会想到热,因为光能产生热。然而生物光只发光不产热,故名冷光。生物光的波长范围为450~700纳米,与白炽光相比,它的颜色是蓝绿色光,也有黄色光、橙色光和红色光的。生物光的能量转化率几乎是100%,而白炽光只有12%的能量转化为光,可见生物光比白炽光效率高得多。

因为冷光本身无热,所以没有爆发火花的危险,在油库、炸药库、矿井等易燃易爆场所,用其作照明光源最为理想,因此被称为“安全之光”。如果将富含发光微生物的海水装入玻璃灯泡中,就制成了一种简单的“冷光灯”,或称细菌灯。早在1935年,在巴黎海洋学院召开一次国际会议时,其会议大厅安装的就是这种冷光灯。冷光的应用范围很广,它既可用于照明,又能应用于航空、航海、捕鱼和野营等方面,如飞机的照明系统发生故障,冷光灯可作为呼救信号灯,使飞机获救转危为安。

四、生物发光的生物学意义

1.求偶信号

在生殖季节,动物通过发光招引配偶,达到两性聚合,利于传种繁衍后代。萤火虫的发光即为典型的求偶信号,并且是一个复杂的信号系统。夜间,雄虫在林中飞翔时,以有节奏的闪光向配偶发出呼吁信号,而在树枝或草丛中爬行的雌虫则立即发出应答信号。呼与应这两种信号的时间间隔十分严格,很有规律。不同种类的萤火虫有不同的闪光型式,就是说在闪光频率、强度和颜色上因种类而异。这种不同的闪光型式就成为异种互相辨别和同种雌雄求偶的信号语言。如果雄虫判断失误,或雌虫的应答信号发出太早或太迟,长翅的“求婚者”就有可能付出牺牲生命的代价,因为雌虫会把比自身小得多的雄虫吃掉。

2.引诱食饵

在新西兰一个村庄附近的山洞里,生活着许多双翅目(Bolitophilidae)幼虫,它们必泌发光的粘液丝,借此吸引和捕食细小昆虫。深海的角目(Ceratioidea)鱼类,其背鳍的第一鳍条演变为能发光的钓竿,通过明暗闪光吸引小鱼到嘴边,进而落入它阴险的大口。

3.防御敌害

枪乌贼和乌贼遇到敌害时,其自卫方式是向进犯者发放一团团液态火焰,其形状、大小往往与它们的自身体型相似,误导追踪者不去追捕被追捕者自身,而是进攻其替身——发光的火团,从而使追踪者受骗上当。与此同时,枪乌贼和乌贼便趁机逃生。这种自卫方式与用喷射墨汁掩护退却而御敌的道理十分相似;有的发光动物当被置于捕食者“虎口”的一刹那间,突然发出闪光,令捕食者目瞪口呆,从而趁机逃走;有的发光动物甚至被切成两段时,其尾段继续发光,头段却立即将灯熄灭,变成黑色;捕食者吞食了尾段,头段则在趁机逃走之后,“再生”出尾段。

动物借发光诱食与御敌的生物学意义,有一点值得说明。诱食也好,御敌也罢,发光器与深海生活之间并无特别密切的必然关联,即并非如人们在夜间行走而手提照明灯那样,因为这将导致发光动物明显暴露了自身,违背其为诱食和御敌而发光的“初衷”,似有“自搬石头砸自脚”之嫌。何况生活于海面或接近于海面的鱼类中,也有有发光器的,甚至有的发光器结构还相当复杂。相反,永久生活于深海的鱼类,也有无发光器的。如此看来,生物发光的生物学意义尚有进一步深入研究的必要。

总而言之,生物发光是普遍现象,只是强与弱的差别,你看到的现象毫不奇怪。

好像活的生物都能发光,而且是可见光,但是极其微弱,不用仪器查不出来。黄瓜接上电及可能是激发了它细胞中的生物电流,所以发光很明显~
一点拙见

灯泡通电能发光,是因为里边的钨的电阻合适,黄瓜的电阻只是不一样,所以光的强弱也不一样,其实你要是通电了也能发光的..

我觉得可能,就像我们的人体里面,也会发光,不过这种光凭介我们的眼睛是看不到的,因为这就像是我们的眼睛在看30公里远的发光的手电筒一样。所以我觉得有可能发光,只是我们的眼睛不能看到而已。

真有么/? 我去查查