大可
你說出幾個了?知道成語的來由嗎?
有沒有發(fā)現,囊螢映雪、鑿壁偷光都跟光線有關呢。
囊螢做燈
“囊螢映雪”,說的是古時候酷愛學習的車胤、孫康的兩件事。
那時點燈要用油,但家里太窮他們買不起燈油。車胤找了一只白絹口袋,捉一些螢火蟲裝進去,借著螢火蟲發(fā)出的光亮看書,叫做“囊螢”;孫康在嚴寒的冬夜,利用白雪的反光苦讀,叫“映雪”
“鑿壁偷光”、“懸梁刺股”的故事,就留給你來講了。
我們要探討的是:螢火蟲真能照明嗎?
熱光和冷光
要照明,肯定要發(fā)光啦。
最早的時候,想照明,人們盯上了火。用樹枝燒起一堆火,又能取暖,又能照亮黑暗。后來,聰明人發(fā)明了火把,在那時候,就是一種很先進的燈了。篝火、火把,都是通過燒樹枝、木塊等東西來照亮。
當人們發(fā)現油也可以燃燒后,就出現了油燈。到這個時候,燈還是離不開“火”,都是靠燃燒亮起來的。
所以,“燈”的繁體字是“澄”,后來有了簡體字,左邊還是一個“火”字。
直到發(fā)明了電,燈想跟火說“拜拜”了,可是,老祖宗已經把字發(fā)明好了,火還是跟燈“站”在了一起。
哪怕車胤囊螢來照明,提起來還是離不開“火”字,古書上說: “車胤……練囊(白色的絹做成的口袋)盛數十螢火以照書……”
其實,螢火蟲發(fā)光跟名字中的“火”沒有一絲關系,因為有“火”的是“熱光”,而螢火蟲是“冷光”。
靠物體溫度升高而發(fā)的光,叫做熱光,比如火把、油燈、蠟燭;而螢火蟲之類,把別的能量變成了光,本身溫度不升高,這就是“冷光”。
電的光,可以是熱光,也可以是冷光。在確保安全的前提下,你可以摸一下鎢絲燈泡和日光燈。燈泡是用電流把燈絲灼熱到2500℃左右而發(fā)光的,屬于熱光。而日光燈白色的管子不是裝飾,而是管壁上涂了熒光粉。管子里還有氬氣和水銀蒸氣。通電時,這些氣體發(fā)出了人眼看不見的紫外線,射到管壁上,熒光粉就發(fā)光了,所以是冷光。霓虹燈、在劇場里大伙起勁搖晃的熒光棒也是冷光。
發(fā)光的路數
喲,給你發(fā)現了,“螢”和“熒”兩個字音同字不同,長得也有點像呢。
不過,“螢”人家畢竟是個蟲子,發(fā)光有自己的一套“天然”路數。
要說清楚它是怎么“把別的能量變成了光”的,會遇到一連串的陌生詞語,什么螢光素啦、螢光素酶啦、腺嘌呤核:苗:三磷酸(簡稱ATP)啦……哦,比較好理解的是氧氣。
簡單地說,螢火蟲發(fā)光部位的螢光素,遇到氧氣、ATP就發(fā)光了。不過如果沒有螢光素酶,螢光素與氧氣等要“擦出火花”,哦,應該說“擦出光”,那速度是非常慢的。幸虧有熒光素酶幫忙,效果簡直像開關一樣, “?”的一下,螢火蟲就把燈點亮了,“欺”的一下又關閉了,于是我們看到了奇妙的“一閃一閃”的樣子。
當然,這么說是非常粗略的,其間還有一些其他的“小伙伴”參與“點燈儀式”。要確切了解螢火蟲的發(fā)光套路,得把什么是螢光素、什么是螢光素酶、什么是ATP等都搞清楚才行。
閃光有大用
螢火蟲是昆蟲。昆蟲分完全變態(tài)和不完全變態(tài)。
小時候與長大后比較相像的,是不完全變態(tài)昆蟲,比如蜻蜒、蟋蟀。它們從出生開始到長大成蟲,經歷卵、若蟲、成蟲三個階段,若蟲跟成蟲一看就是一家子的。
完全變態(tài)昆蟲,要經歷卵、幼蟲、蛹和成蟲四個階段,不僅幼蟲與成蟲看上去連親戚都搭不上邊,還要格外多做一個階段的“蛹”。
螢火蟲是完全變態(tài)。完全變態(tài)的還有蜜蜂、蝴蝶、蠶等。你也許看到過蠶繭,那就是蠶的蛹呀。
大概不甘心一生被誤認為不是一個蟲,所以,螢火蟲發(fā)揮“光技”,四個階段都能發(fā)光。
哈哈,螢火蟲可沒有這個“心機”,人家發(fā)光是有實用的。
比如,幼蟲發(fā)光,是為了警示敵人:我有毒,你吃了要后悔的!而成蟲發(fā)光除了警示敵人外,還有更多作用。警示也不是裝裝樣子嚇唬敵人,有人發(fā)現,吃了螢火蟲后,蜥蜴死了。
區(qū)別“本族”與“外族”也是發(fā)光的用處之一。螢火蟲的種類很多。我們以為“一閃一閃”,其實,不同種類的螢火蟲,閃光的亮度與顏色、“開關”的速度與間隔時間等是不同的。這就像不同的“方言”,只有彼此能對得上“話”,才可以認定是“老鄉(xiāng)”。認定后要辦的大事是繁衍后代,因為成蟲的生命很短暫。
這時的發(fā)光就是為找“結婚對象”了。盡量用發(fā)光吸引對方,以獲得成功。有時“新娘”只有一個,“求婚新郎”一大群,那就要比準的光更亮、更持久。
眼睛太受累
說到這兒,對螢火蟲能照明不懷疑了吧?
有認真的人還做過實驗。把字打印在白紙上,字的大小幾乎是一般課本的三倍。在一個比白絹透明得多的玻璃瓶中,放人25只螢火蟲,把白字黑字湊近玻璃瓶,無法看清字跡。把蟲添到50只,勉強看清字跡。添到100只,字跡清楚了,但一會兒就感到眼酸頭痛,無法堅持。
不知道車胤的“數十”到底是多少螢火蟲?就算再多,那忽閃忽閃的光亮,能像燈光那么穩(wěn)定嗎?
從暗處突然來到陽光下,你會不由自主瞇起眼睛;從太陽光下進入室內,則會像進入山洞深處,什么也看不清。無論怎樣的情況,眼睛都要調節(jié)后才能適應。當照明不穩(wěn)定的時候,眼睛不得不隨時調節(jié),多累呀。
保護螢火蟲
不僅為了保護眼睛,不要“囊螢做燈”,從保護大自然來說,也不應該“囊螢”。車胤他們那會兒,沒有多少污染,螢火蟲應該不少,可現在的自然環(huán)境比那時脆弱得多。
今年4月,有個節(jié)日準備“放飛十萬螢火蟲”,引發(fā)一片反對聲,結果活動被阻止。
要“放飛”,首先就要“抓捕”。因為大量螢火蟲被抓捕、被販賣,很多種類的螢火蟲絕跡了。
這么對待螢火蟲太殘忍。而且,螢火蟲對人類來說,是益蟲。
螢火蟲吃蝸牛和釘螺。蝸牛吃莊稼(不過蝸??梢宰龊芏喾N藥),釘螺與害人的血吸蟲有關。
螢火蟲還能證明環(huán)境好壞,因為它喜歡生活在水質好或者植被好的地方。如果某個地方不是人為抓捕而螢火蟲消失了,說明環(huán)境出了問題。
螢火蟲還帶給人類很多啟迪呢。
有種“生物燈”跟“襄螢”一個意思,不過,住在玻璃燈里的生物,是一群遇到沼氣就會發(fā)光的細菌。這種細菌不用專門去繁殖、生產,從家庭垃圾里就能回收到。不用架電線,亮光送上門。而且亮度與穩(wěn)定性,絕對不像“囊螢映雪”那樣,容易導致人的視力下降,患上近視眼什么的。
是的,除了螢火蟲,有許多生物能發(fā)光,比如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,都是“冷光”。當然,各種生物發(fā)光的“路數”各有奇招。比如有一種水母,發(fā)光主要靠一種叫水母素的蛋白質。
螢火蟲發(fā)光中的螢光素酶、ATP等的作用,也引發(fā)了科學家的腦洞大開。因為生物體能產生ATP,利用它引發(fā)光亮的特性,可以診斷早期癌癥、探測太空是否有地球外的生命……
至于直接跟“燈”有關的,除了根據對螢火蟲的研究,創(chuàng)造了日光燈外,科學家用人工合成的方法,把螢光素、螢光素酶、ATP和水混合成“生物光源”,制成頭燈。因為不用電,沒有磁性,戴在頭上不但安全,還可以在地下、水里做需要防觸電、防磁的工作。
怎么樣,很棒吧。
車胤好學,我們要學習;至于“囊螢”,就免了吧。
讓螢火蟲一直閃下去吧。