夜空中点缀的萤火虫的微光是一种迷人的景象。尽管科学家们长期以来已经了解这种生物发光背后的基本机制，但他们一直对昆虫如何开启和关闭它们的光芒感到困惑。现在，来自塔夫茨大学和波士顿布莱根妇女医院的一个研究团队可能已经找到了答案。他们的发现发表在今天的《科学》杂志上。
萤火虫并不是唯一可以把化学能转化为光能的动物，但“萤火虫产生精确计时、快速爆发光芒的能力非常罕见，”塔夫茨大学的共同作者萨拉·刘易斯说。萤火虫的腹部包含数千个被称为光细胞的细胞，这些细胞含有两种化学物质，荧光素和荧光酶。当氧气进入细胞时，这些物质会发生反应，产生我们看到的漂亮的光芒。光细胞的边缘排列着线粒体，线粒体在大多数细胞中充当发电厂。这些发电厂消耗氧气；通过吸收气体，它们阻止昆虫在黑暗中持续发光。
科学家们一直无法弄清楚的是，萤火虫是如何让氧气通过线粒体的。因此，刘易斯和她的同事将活的萤火虫放入一个腔室中，并加入氧气和一氧化氮 (NO)，一氧化氮是各种生物途径中重要的信号分子。每当他们提高腔室中NO的水平时，萤火虫就会闪烁或持续发光，直到NO流停止。他们还发现，通过添加吸收NO的化学物质，他们可以中和神经递质章鱼胺，章鱼胺通常使萤火虫发光。
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接下来，科学家们开始在昆虫体内寻找NO的来源。他们发现，在发光的光细胞旁边就有产生NO的酶。该团队怀疑萤火虫体内的神经信号会开启NO的产生。当NO到达光细胞时，它会关闭线粒体，让氧气进入细胞并启动产生光芒的化学反应。因此，关闭电源实际上是开启了光芒。