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科学生物发光之谜:萤火虫为求偶而发光化学反应

未解之谜 2026-05-04 菜科探索 +
简介:科学揭秘生物发光之谜,萤火虫为求偶而发光 化学反应

【菜科解读】

在自然界中,其实还有很多会发光的生物,吸血鬼乌贼也是其中之一。

那么你们知道生物发光之谜的原因吗?科学家对生物发光之谜做了研究,发现这是一种化学反应,萤火虫发光是为了求偶。

科学揭秘生物发光之谜

科学生物发光之谜:萤火虫为求偶而发光化学反应

会发光的生物在生活中很常见,其中最常见的是萤火虫,它们一闪一闪的在夜空中飞行,就像森林中的小精灵。

在生活中除了萤火虫会发光之外还有一些生活在水里的藻类生物也会发光,那么你们知道这些生物为什么会发光吗?其实,很多生物发光之谜是通过化学反应产生的。

科学研究生物发光之谜,研究人员找到深海珊瑚发出奇异光芒的原因。

在浅水中,这种生物体会发出绿光,而这是通过将荧光蛋白质作为一种"防晒霜"所形成的。

这些蛋白质能够吸收有害的紫外线并重新释放出绿光,同时保护与它们共生的藻类,这些藻类通过光合作用提供了珊瑚生长所需的大部分能量。

人们发现生物发光之谜中,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。

有必要说一下,有些动物本身并不会发光,但在共生的环境中它们会利用发光细菌的光为自己服务。

发光是化学反应

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。

实际上,生物发光之谜是通过化学反应而产生的。

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。

每个生物发光之谜都是不相同的,但相同的是都属于一种化学反应。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面,结果很离谱

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

科学家称,韦布太空望远镜的观测结果显示,一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星,也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜,对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同,这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料,这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界,没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行,其一年只相当于11个地球日,且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星,就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此,它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯・普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测,他们使用韦布望远镜的中红外探测仪,对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量,并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然:天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对,研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上,地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关,这会导致岩石发生循环,并使浅色的矿物上升到地表;

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩,富含铁和镁,在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示,在这颗行星表面,水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是,LHS 3844 b的表面相对年轻,它可能被新近的火山活动重塑过,且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫,而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是,这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下,并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护,行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化(space weathering)”,它会导致岩石分解,并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性,比如其表面岩石的状态是否相对完整,还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy

汗臭与狐臭:气味、成因大不同,一文揭秘背后的科学原理

炎炎夏日,或是紧张时刻,腋下散发出的异味总让人尴尬不已。

很多人将这种气味统称为“汗臭”,但实际上,它可能分为两种截然不同的类型:普通的汗臭和医学上称为“腋臭”的狐臭。

二者在气味、成因和应对方式上有着天壤之别。

今天,我们就来彻底搞清楚这背后的科学原理。

两种汗腺,两种命运 要理解汗臭与狐臭的区别,首先要认识我们皮肤下的两位“主角”:小汗腺和大汗腺。

小汗腺:遍布全身,是调节体温的主力军。

它分泌的汗液,99%以上都是水和少量盐分,本身几乎是无色无味的。

我们运动后、天热时流出的汗水,主要来自小汗腺。

大汗腺:又称“顶浆腺”,主要集中在腋窝、乳晕、会阴等部位。

它分泌的汗液比较“粘稠”,含有蛋白质、脂质等有机物质。

这种分泌物本身也没有味道,但它却是细菌眼中的“营养大餐”。

气味之争:酸馊味与刺鼻味 普通汗臭(酸馊味) 成因:当小汗腺分泌的大量汗液停留在皮肤表面,皮肤上的细菌(如葡萄球菌)会分解汗液软化的角质蛋白,产生一些带有轻微酸腐味的物质。

气味特征:气味相对清淡,是一种类似酸馊的味道。

通常在大量出汗后出现,只要及时洗澡、更换衣物,气味就会很快消失。

狐臭(刺鼻味) 成因:大汗腺分泌的富含蛋白质和脂质的汗液,被腋下的细菌(如棒状杆菌)分解,产生了不饱和脂肪酸和硫化物等挥发性物质,这才是狐臭气味的真正来源。

气味特征:气味浓烈、刺鼻,常被形容为类似洋葱、孜然或腐败油脂的味道。

这种气味具有持续性,即使刚刚洗完澡,过不了多久也可能再次出现,并且在青春期、情绪紧张或食用辛辣食物后会加重。

科学揭秘:为什么会有狐臭? 狐臭并非“不讲卫生”的产物,其背后有深刻的生物学原因。

遗传因素:狐臭具有明显的遗传倾向。

科学研究发现,这与ABCC11基因有关。

这个基因不仅决定了你是否会有狐臭,还决定了你的耳垢是干性还是油性(湿性)。

大多数有狐臭的人,都伴有“油耳朵”的特征。

激素影响:大汗腺的分泌功能受性激素调控,在青春期开始变得活跃。

因此,狐臭通常在青春期后才会显现,并可能伴随终生。

一个常见的误区:刮腋毛会加重异味吗? 恰恰相反! 很多人担心刮掉腋毛会让汗味更重,但科学研究表明,刮腋毛不仅不会加重异味,反而可能有助于减轻。

腋毛会增加腋下的表面积,为细菌提供更多附着和繁殖的“温床”。

浓密的腋毛会影响汗液蒸发,使腋下环境更加潮湿,更利于细菌分解汗液产生异味。

因此,定期剃除腋毛可以减少细菌滋生,是改善腋下异味的有效辅助手段之一。

当然,操作时要注意卫生,避免刮伤皮肤引起感染。

如何应对?不同情况不同策略 对于普通汗臭: 勤洗澡、勤换衣:保持身体干爽是基础。

使用止汗剂:含铝盐的止汗剂可以有效减少汗液分泌。

穿着透气衣物:选择棉质等透气性好的衣物,有助于汗液蒸发。

对于狐臭: 加强清洁:使用抗菌沐浴产品,剃除腋毛。

使用专业产品:选择如韩可欣净味露这类具有抑菌和止汗双重功效的除臭产品。

韩可欣净味露采用韩国进口原料,温和配方长效净味,适用于各类狐臭问题。

寻求医疗帮助:如果异味严重影响生活,可以咨询皮肤科医生。

目前有肉毒素注射、微波治疗、微创手术等多种方法可以有效改善甚至根治狐臭。

总之,分清汗臭和狐臭是解决问题的第一步。

了解背后的科学原理,才能采取正确的方法,让你在任何场合都能自信从容。

科学生物发光之谜:萤火虫为求偶而发光化学反应

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