반딧불이는 어떻게 빛을 낼 수 있는건가요??
오늘 시골에서 우연찮게 반딧불이를 보게 되었는데 스스로 빛을 내는게 신기했어요 근데 생각해보니까 어떻게 빛을 스스로 내는건지 궁금해졌어요 몸에 전기가 흐르는 것도 아닐텐데 말이에요 정말 궁금하네요
29개의 답변이 있어요!반딧불이의 꽁무니에는 루시페린(luciferin)이라고 하는 발광물질이 있어요. 이 루시페린은 산소와 만나게 되면 루시페라아제라는 효소를 통해 화학반응을 일으키고 옥시루시페린이라는 물질로 바뀌면서 빛을 뿜어내는 것이랍니다.
또한 반딧불이 배 끝의 한 두 마디는 다른 마디보다 얇아서 불빛이 밖으로 잘 비쳐 보여요. 전구 등 인공조명은 빛과 함께 열을 발산하는데요. 반딧불이 같은 생물이 만들어내는 빛은 열이 나지 않는 차가운 빛이랍니다. 거의 100%의 에너지를 빛으로 바꾸기 때문이죠.대부분 생물의 독특한 습성이나 생김새는 천적으로부터의 보호나 번식을 위한 것인데요. 반딧불이의 빛도 번식을 위한 사랑의 대화이자 짝짓기 신호라고 할 수 있어요.
반딧불이 수컷은 성충이 되면 하늘을 날아다니며 밝고 아름다운 빛으로 암컷에게 사랑의 신호를 보내요. 암컷은 수컷들의 빛을 지켜보다가 마음에 드는 수컷이 나타나면 역시 빛으로 사랑의 메시지에 답을 보냅니다. 반딧불이 종류마다 빛을 내는 패턴과 리듬도 달라요.
그리고! 밤하늘을 수놓는 반딧불이는 모두 수컷이라는 사실,,,,,,,,,반딧불이의 꼬리부는 발광세포와 반사세포로 된 발광조직이 있고 그안에 혈관과 모세기관이 얽혀져 있다. 발광세포는 실제로 빛을 만들어내는 곳인데 이곳에서 자체생성한 루시페린'이나 루시페라아제'라는물질이 산화돼 `루시훼라자 '라는 효소와 결합하면서 빛을 만들게 된다.
이렇게 만들어진 빛은 반사판 기능을 하는 반사세포로 되돌아와서 몸밖으로 나오게 된다.반딧불이의 빛은 90% 이상이 빛일 뿐 열을 내지 않는다. 반딧불이가 다른 천적들의 눈에 쉽게 보이게 됨에도 불구하고 빛을 내는이유는 사랑하는 짝을 찾기위해서이다.보통 수컷이 암컷보다 화려하게 빛을 내며 수컷이 접근하면 암컷의 불빛도 강해지는 특징이 있다.한국창조과학회의 설명글입니다,,,
반디란 보통 우리가 개똥벌레라고도 부르는 작은(보통 1.5 cm 안팎) 곤충인데, 학문적으로는 갑충류에 속하며, 딱정벌레의 일종이다. 지구상에 현재 약 2,000여 종(미국에만 약 130여 종)이 알려져 있으며, 열대와 온대 지방에 걸쳐 광범위하게 분포되어 있다. 그 생애의 대부분은(약 2년 정도) 유충으로 보내고, 단지 여름에 짧은 수 주 동안만을 날개 달린 성충으로 살다가 죽게 된다. 반디는 성충이 되었을 때 수컷 암컷 모두 두 쌍의 날개를 갖지만, 어떤 종의 암컷은 날개가 없이 그냥 유충처럼 땅에서만 지내는 것도 있다. 몸은 대개가 납작하고 어두운 갈색이거나 검정색인데, 복부에는 특이한 색깔(보통 노랑색이나 주황색 혹은 연두색)의 빛을 내는 구조를 갖고 있어 다른 곤충들과 구별된다. 그러면, 이제 복부에 빛을 내는 구조를 좀더 자세히 들여다 보기로 하자.
보통 곤충의 복부에는 공기를 받아들여 운반하는 공기관(tracheal air tube)이 있는데, 반디의 경우에는 이 공기관이 광세포(photocytes)에 둘러싸여 있다. 광세포는 마치 오렌지의 겉껍질을 벗겼을 때 오렌지 조각 하나 하나가 한 덩어리로 붙어있는 모습 처럼, 쐐기 모양으로 생긴 세포 하나 하나가 층층이 구획을 지고 배열되어 있는데, 공기관에 가까운 안쪽은 세포 속에 에너지를 공급하는 역할을 하는 미토콘드리아가 빽빽히 자리를 잡고 있고, 외부로 향한 바깥 쪽은 투명한 렌즈 모습을 하고 있어 빛을 쉽게 밖으로 비춰 내 보낼 수 있게 되어 있다. 그리고, 광세포의 중심에는 페록시좀(peroxisome) 이라고 불리는 소기관이 있는데, 이곳이 바로 공기 중의 산소를 연소 시켜 반디 특유의 빛을 내는 곳이다. 말하자면, 전구의 중심에 있는 필라멘트와 같은 역할을 한다고 할 수 있겠다.
반디가 빛을 내는 것은 우리에게는 신비할 수도, 혹은 아름다워 보일 수도 있겠지만, 반디 자신에게는 생존이 걸린 매우 중요한 행동이다. 학자들이 연구한 바에 의하면, 반딧불이 갖는 생물학적 중요성은 크게 두 가지로 생각해 볼 수 있다고 한다. 첫째는, 적들에게 자신의 존재를 선명하게 인식시켜 자신을 보호하기 위함인데, 반디의 몸에는 매우 불쾌한 맛이 나는 물질이 들어 있어, 다른 동물들에게 마치 '내가 바로 그 고약한 맛이 나는 반디에요, 그러니 나를 잡아먹지 마세요”라고 말하듯이 신호를 보낸다는 것이다. 둘째는, 어쩌면 보다 더 중요한 이유일텐데, 반딧불을 깜빡임으로써 수컷과 암컷끼리 서로 짝짓기를 하는 신호라는 것이다. 실제로 반딧불을 자세히 관찰해 보면, 서로 다른 종 간에 그 색깔이 서로 다를 뿐만 아니라, 마치 사람이 개발한 모르스 무선 신호를 보내는 것과 같이 그 반짝 거리는 불빛의 횟수와 간격이 각 종마다 모두 다름을 알 수 있다. 예를 들어 북아메리카에서 흔히 볼 수 있는 Photinus pyralis 라는 반디의 한 종은 수컷이 날아가면서 매 5.5 초 마다 평균 0.3 초 동안의 빛을 내보낸다. 그러면 땅위에 있는 암컷은 이 불빛을 본 후 약 2 초 후에 여기에 대한 반응을 내보내는데, 암컷으로부터 돌아오는 이 반응의 간격을 보고 수컷은 이 암컷이 자기와 같은 종임을 알고 같이 짝을 짓기 위하여 땅으로 내려온다. 같은 종내의 암수 상호 간에 서로 미리 약속된 신호와 그 해독 장치가 있지 않고는, 그들이 종을 유지하기가 불가능함을 알 수 있다. 이것은 반디를 누군가가 설계하였음을 보여주는 강력한 증거이다. 왜냐하면, 우연히 어느 반디 조상 중의 하나가 돌연변이에 의하여 예를 들어 2 초 간격의 반응신호를 내보내는 암컷을 태어나게 했다 하더래도 그 신호를 사전 약속에 의해서 인지할 수컷이 없으면, 그 새로운 반디의 종은 종을 유지 해 갈 수가 없게 될 것이기 때문이다. 지구상에 2,000여 종이나 되는 반디들이 모두 서로 다른 신호를 가지고 자신의 종을 유지해가며 질서를 유지하고 있다는 것은 도저히 우연이 될 수 없는 기적이요, 바로 하나님의 창조에 대한 또 하나의 분명한 증거이다.
그런데, 반디는 어떻게 불을 필요할 때만 일정한 간격으로 켰다 껐다 할 수 있을까? 더군다나 그 간격과 횟수는 매우 정확히 조절되어야만 하지 않는가? 반디의 뇌는 이제 짝짓기를 해야 할 때가 되면, 신호를 보내 자신의 몸에 불을 밝히는데, 문제는 신경세포가 공기관까지만 와 있고 광세포에는 연결이 되어 있지 않다는 것이다. 신경세포의 접촉이 없는 광세포를 어떻게 뇌가 조절할 것인가? 이것이 과학자들 사이에 오랫동안 미스테리였다. 이번에 Science 지의 논문에서 밝혀진 바에 의하면, 공기관 세포가 뇌로부터 신호 전달을 받으면 산화질소(NO)라는 가스를 분비하여, 신경세포의 직접적인 연결이 없이도 바로 옆에 있는 광세포로 신호를 계속 전달한다는 것이다. 이때 분비된 산화질소는 먼저 미토콘드리아의 작용을 멈추게하여 평상시에는 미토콘드리아로 들어가던 산소를 페록시좀으로 들어가게 방향을 바꾸는 역할을 하고, 그 결과 페록시좀으로 들어온 산소는 이제 그 안에서 루시퍼라제(luciferase)라는 효소의 도움을 받아 루시퍼린(luciferin)이라는 유기분자를 산화시키는데, 이때 산화되었던 루시퍼린이 다시 원래의 상태로 돌아 올 때 비로소 우리의 눈에 보이는 빛이 나오게 되는 것이다. 한편, 미토콘드리아는 이렇게 밝혀진 빛에 의하여 잠시 후 (0.3 내지 0.7 초) 다시 그 기능을 회복하고 페록시좀으로부터 산소를 도로 가져감으로 불이 꺼지게 된다. 결국 뇌의 지시에 의하여 필요할 때에만 분비되는 산화질소가 산소의 방향을 바꿔 줌으로써 반디의 불을 적당한 간격으로 그 종에 맞게 켰다 껐다 할 수 있는 것이다. 미토콘드리아와 페록시좀은 반디의 생존에 절대적으로 필요한, 그러나 서로 다른 기능을 하는 두 소기관이다. 그런데, 이 둘이 기능을 하는데 없어서는 안 될 산소를 1초 이내의 짧은 시간 동안에 그것이 사용되어지는 방향을 바꾸는 절묘한 조절을 통하여 두 소기관의 필요를 모두 만족시키고 있지 않은가? 그것은 이 구조가 우연히 된 것이 아니라, 바로 하나님이 설계하셨기 때문에 가능하다.
반딧불이는 마치 야광별처럼 밝은 노란빛을 내며 반짝입니다. 빛을 만드는 기관의 세포에서 만들어진 루시페린(Luciferin)이라는 물질이 공기 중의 산소와 만나 화학반응을 일으키면서 빛이 발생하게 되는 원리를 지니고 있어요. 반딧불이가 반짝반짝 빛을 내는 이유는 바로 짝짓기를 하기 위해서랍니다. 수컷은 2줄의 반짝임을, 암컷은 1줄의 반짝임을 보이는데 이렇게 다른 불빛 모양은 서로의 위치를 알려주고, 유인하는 역할을 한다고 해요. 생물이 내는 빛은 에너지 전환효율이 매우 높은 편이에요. 반딧불이나 민물달팽이, 발광해파리 등이 그 예인데요, 90% 이상이 가시광선으로 바뀌기 때문에 열이 거의 없는 차가운 빛을 내죠. 이러한 발광원리는 이미 생물공학에서 응용하고 있으며 전기 없이 실내와 도로를 밝혀 줄 수 있는 미생물 램프가 개발 중에 있다고 해요!
이해하기 쉬운글 공유네요,,,,
반딧불이의 불빛은 꽁무늬의 발광세포 속에 있는 발광물질인 루시페린이라는 화학물질이 반딧불이가 호흡에 의해 들이마신 산소와 만나 화학반응을 일으켜 빛을 냅니다. 이 화학반응은 그 에너지의 대분분이 빛에너지가 되기 때문에 냉관이라고 해서 열이 거의 없는 뜨겁지 않은 빛이 됩니다.
반딧불이는 의사소통을 위해 빛을 이용하고 있는 것입니다. 암컷과 수컷은 빛을 내어 서로 이야기를 합니다. 그런데 반딧불이가 사는 곳에 가로등이나 자동차 불빛, 손전등 같은 밝은 빛이 있다면 어떻게 될까요? 아마도 반딧불이 서식지에 밝은 빛을 내는 곳이 있다면, 암컷과 수컷은 서로 만나지 못하고 더 이상 그곳에는 반딧불이가 살지 않는 곳이 될 것입니다. 반딧불이를 보전하려면 서식처 주변을 훼손하지 않으며, 반딧불이 서식을 위한 수질개선 활동을 전개하고, 산란기에 커튼 달기, 외등, 조도 낯추기 운동에 앞장서야 합니다.
개똥벌레라고도 불리는 반딧불이는 특수한 세포에서 화학반응을 일으켜 빛을낸다 빛을 내는 기관을 '발광기'라고 하는데, 발광기는 반딧불이의 꽁무니에 가까운 배 부분에 있다.
루시페린이라는 발광 물질과 루시페라아제라는 발광효소가 들어있는 특수 세포가 만든빛은 반사 세포층에 반사디어 바깥으로 내보낸다.
밤에 빛을 내며 날아다니는 것은 반딧불이 수컷이다. 암컷이 풀잎에 앉아 불빛을 반짝거리면 수컷은돌아다니다 그 불빛을 보고 찾아가 짝짓기를 한다.
반딧불이가 빛을 내는 기관의 위치는 아랫배 마지막 끝부분의 두세째 마디에 다른 곤충에서는 발견할 수 없는 빛을 내는 발광기관이 있으며 이 부분에서 밝은 빛을 내는 물질인 루시페린(luciferin)이라는 단백질이 산소(O2)와 결합해 산화루시페린(oxyluciferin)이 되면서 빛을 내게 된다. 이때 반드시 루시페라제(luciferase)라는 효소와 마그네슘이온(magnesium ions)과 에이티피(ATP)가 있어야 한다.
그래서 빛을 내는 마지막 마디인 발광 마디에는 산소 공급을 충분히 할 수 있도록 기관(air tube)이 잘 발달돼 있다. 반딧불이의 빛은 에너지 전환효율이 아주 높아서 90%가 가시광선으로 바뀌어 열이 거의 없는 차가운 빛(冷光, cold light)이다. 반딧불이의 차가운 빛에는 자외선이나 적외선이 없으며 화학적으로 만들어진 빛이며 파장이 510~670 나노미터(nm, nanometer)라 옅은 노랑 또는 황록색에 가깝다. 그래서 반딧불이를 잡아 빛을 내는 부분을 만져 보면 차가운 냉기가 느껴지는 원인이 바로 이런 과학적인 비밀이 숨겨져 있기 때문이라는 사실에 참으로 신비로울 뿐이다.
출처 : 홍주일보(http://www.hjn24.com)반딧불이의 몸에서 불빛이 나는건, 반딧불이의 몸에는 루시펜이라는 화학물질이 있습니다. 이게 자극을 받으면 활성화 되면서 루시페이제라는 화학물질로 변환이 되는데요. 이것이 산소와 만나 산화반응이 일어나면서 빛을 내는 원리입니다. 그리고 반딧불이는 알에서부터 자체발광을 하기도 한다고 합니다.
반딧불이의 아랫배 끄트머리 마디에는 빛을 내는 기관, 즉 발광기관이 있습니다. 그곳의 발광물질이 공기 중의 산소와 만나서 결합하게 되면 반짝이는 빛을 내게 되는 것이지요. 이러한 생물 발광은 에너지 효율이 아주 높다고 합니다. 그래서 반딧불이에게서는 열이 거의 없는 차가운 빛이 나게 되는 것이지요..
반딧불이의 몸 안에는 빛을 내는 특수한 발광세포가 있다고 합니다. 그 세포에는 루시페린이라는 화학물질이 있는데 반딧불이 안의 발광 효소인 루시페라아제에 의해 산소와 결합하면 빛 에너지를 지닌 옥시루시페린이라는 물질로 바뀌게 됩니다. 이때 빛을 내게 됩니다.
빛을 내는 반딜불이의 암컷과 수컷은 줄의 수로 구분이 가능한데 빛을 내는 기관이 2줄이면 수컷 1줄이면 암컷이라고 합니다.
또한 반딧불이의 빛은 전구와 달리 뜨겁지가 않다고 하네요.
좀 더 궁금하시면
http://kids.hankooki.com/lpage/news/201708/kd20170828093331125630.htm
기사를 참고하시면 좋을 것 같습니다.
반딧불이가 불빛을 스스로 내시는게 정말 신기하셨군요 충분히 그 마음 이해합니다. 반딧불이 몸 안에 전기가 흐르는 건 당연히 아닙니다. 하지만 그것이 아님과 같게 몸 안에 무엇이 있어서 불빛을 내는지는 아직 밝혀지지 않았습니다. 만약 그것이 무엇인지 알아낸다면 전기없이 불빛을 만들어낼 수 있겠죠???
반딧불이의 몸 안에는 빛을 내는 특수한 발광 세포가 있습니다. 이 세포에는 루시페린이라는 화학물질이 있는데, 반딧불이 안의 발광 효소인 루시페라아제에 의해 산소와 결합하면 빛 에너지를 지닌 옥시루시페린이라는 물질로 바뀝니다 어찌보면 구애행위라고 볼수있는데요
결과적으로 발광생물에 있는 발광세포의 역할로 인해 빛이난다고 생각하시면 편합니다 노란빛이며 뜨겁진않습니다 ㅎ
질문을 보고 저도 궁금해서 찾아보니 하기와 같은 뉴스를 찾아서 글을 붙여서 공유드려요.
자세한 내용은 소년한국일보 기사를 참조하세요!
△왜 빛을 낼까?
반딧불이의 큰 특징은 스스로 빛을 낸다는 것. 이유는 3가지다. 첫째는 암컷과 수컷이 짝을 찾기 위해서다. 반딧불이의 빛은 짝을 유인하기 위한 ‘구애의 눈빛’인 것이다. 수컷은 여름 밤하늘을 날아다니며 빛을 내는 반면, 날지 못하는 암컷은 땅이나 수풀에 앉아서 발광한다. 두 번째 이유는 다른 벌레나 새들에게 ‘난 맛이 없으니 먹지 말라’는 신호다. 셋째는 거미줄 같은 곳에 붙지 말라고 다른 반딧불이에게 위험을 알리기 위해서다.
△어떻게 빛을 내나?
반딧불이의 몸 안에는 빛을 내는 특수한 발광 세포가 있다. 이 세포에는 루시페린이라는 화학물질이 있는데, 반딧불이 안의 발광 효소인 루시페라아제에 의해 산소와 결합하면 빛 에너지를 지닌 옥시루시페린이라는 물질로 바뀐다. 다시 말해 암컷이 빛을 내면 수컷이 그 빛을 보고 날아와 함께 빛을 내며 짝짓기를 하는 것이다.
반딧불이가 내는 빛은 노란색 또는 황록색이다. 빛을 내는 반딧불이의 암컷과 수컷은 줄의 수로 구분할 수 있다. 빛을 내는 기관이 수컷은 2줄, 암컷은 1줄이다. 참고로 반딧불이의 빛은 전구와 달리 뜨겁지 않다.
△반딧불이로 책을 읽을 수 있나?
형설지공의 고사처럼 반딧불이의 빛으로 진짜 책을 읽을 수 있을까? 이론적으로는 가능하다. 반딧불이 한 마리가 뿜어내는 빛의 밝기는 대략 달빛 밝기(1룩스)의 세 배 수준이다. 즉, 촛불 3개 정도의 밝기라고 보면 된다. 따라서 100여 마리만 모아도 충분히 글을 읽을 수 있는 것이다. 이보다 2배가량을 모으면 신문도 읽을 수 있다.반딧불이는 딱정벌레목의 한 과로 개똥벌레라고도 하구요
수명은 2주 정도로 짧고 이슬을 먹고 산다고 하네요
반딧불이가 빛을 내는 원리는
루시페린이 루시페라아제에 의해서 산소와 반응해서 일어난다고 합니다
빛의 색상은 노란색 또는 황색
전라북도 무주군 설천면 남대천 일대가 서식지인데
환경오염이 심해서 우리나라에서는 거의 사라져 쉽게 볼 수가 없어서
천연 기념물로 지정해서 보호 하고 있답니다
말레이시아 코타키나발루에 가면 날씨가 좋을때 볼 수 있는데
불빛이 정말 이쁘더라구요
반딧물이는 천연기념물로 요근래 찾아보기 힘들죠.... 우선 반딧불이의 빛의 경우 차가운 빛 입니다. 반딧불이의 뱃속에는 (정확히는 큐티클 껍질층 아래) 루시페린 이라는 화학물질이 있는데요, 이게 루시페아라제 라는 효소와 만나면서 산소와 접촉하게되 발광을 하게 됩니다. 이 효소와 화학물질은 애벌레와 알 모두 갖고 있는데요 고로 알,애벌레,성충 모두 빛을 냅니다.
보통 반딧불이과 경우 생물발광을 통해 빛을 발광하는데 생물발광의 경우 화학적 작용을 거쳐 빛을 내는 현상을 말합니다. 자세하게는 루시피린이 루시페레이스를 통해 산화되면서 빛을 발산하게 됩니다. 이 빛은 우리가 사용하는 인공광(형광등, 모니터 등)처럼 열을 내지 않는것으로 알고있습니다. 그래서 생물발광의 경우 냉광이라고 부르기도 하더군요
쉽게 이야기 하면
반딧불이가 발광물질(루시페린), 발광세포(>ATP), 발광효소(루시페라아제) 등을 가지고있고 그것들의 작용에 의해 화학에너지가 빛에너지로 바뀌어 빛을 내게 되는 것 입니다
((심화))
1.용어
@루시페린: 생물체가 빛을 내는데 관여하는 물질, 발광세포 내 ATP에 의해 활성화됨
@ATP: 모든 생물의 세포 내에 존재, 에너지를 저장하는 저장고 => 에너지를 저장했다 (가수분해하여) 방출시켜 그 에너지로 운동, 체온유지, 생체발광에 사용함
@루시페라아제: 생물체가 빛을 내는데 관여하는 효소
2.과정
1)발광물질인 루시페린이 발광세포 내에 ATP와 만나 활성화
=> 활성 루시페린이 됨
2)활성 루시페린이 효소인 루시페라아제와 만나 산화됨
=>산화 루시페린이 됨
3)2번 과정이 일어나며 화학에너지가 빛에너지로 바뀜
생물 발광은 화학적 작용입니다.
루시페린이 루시페레이스를 통해 산화되면서 빛을 냅니다.
루시페린은 생물 발광에 관여하는 물질을 총칭하는 말입니다. 루시페레이스 또는 루시페레아제는 루시페린을 산화시키는 효소를 총칭하는 말입니다. 즉, 발광생물마다 다른 루시페린과 루시페레이스가 쓰입니다. 아래 위키피디아 링크에서 몇몇생물의 루시페린을 알 수 있습니다.
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A3%A8%EC%8B%9C%ED%8E%98%EB%A6%B0
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A3%A8%EC%8B%9C%ED%8E%98%EB%A0%88%EC%9D%B4%EC%8A%A4
발광 효율이 높아 에너지가 전부 빛으로 변하고 열이 발생하지 않습니다. 따라서 생물 발광의 빛을 냉광(冷光, cold light)이라고 부릅니다.
반딧불이의 빛은 꽁무늬에있는 세포안에서 일어나는 화학작용 때문이에요
빛을 내는 세포에는 ‘루시페린’이라는 물질이 들어 있는데, ‘루시페레이스’란 효소가 이를 산소와 반응시켜 ‘옥시루시페린’으로 만든다고합니다. 이렇게 만들어진 옥시루시페린은 에너지를 잔뜩 머금고 있다가 곧바로 에너지를 잃고, 이때 이 에너지가 빛으로 방출하게되는거에요
또한 반딧불이가 내는 빛은 효소 반응으로 만들어진 덕분에, 열로 잃는 에너지가 거의 없고 에너지를 빛으로 바꾸는 효율이 100%에 가깝다고합니다
이 반딧불이 한마리가 내는 빛이 초3개정도의 빛과 비슷하다고 하네요
반딧불이의 몸 안에는 빛을 내는 특수한 발광 세포가 있다. 이 세포에는 루시페린이라는 화학물질이 있는데, 반딧불이 안의 발광 효소인 루시페라아제에 의해 산소와 결합하면 빛 에너지를 지닌 옥시루시페린이라는 물질로 바뀐다. 다시 말해 암컷이 빛을 내면 수컷이 그 빛을 보고 날아와 함께 빛을 내며 짝짓기를 하는 것이다.
반딧불이가 내는 빛은 노란색 또는 황록색이다. 빛을 내는 반딧불이의 암컷과 수컷은 줄의 수로 구분할 수 있다. 빛을 내는 기관이 수컷은 2줄, 암컷은 1줄이다. 참고로 반딧불이의 빛은 전구와 달리 뜨겁지 않다.1-2cm의 작은 곤충으로서, 반디의 가장 큰 특징은 꽁무니에서 발하는 빛이다. 다 자란 성충뿐만 아니라 알도 역시 빛을 낸다. 이 빛은 루시페린이라는 물질이 루시페레이스라는 효소가 작용하여 산화되는 것으로서, 효소 작용에 의해 ATP와 합성되여 중간 유도체인 아데닐루시페린이 생성된다.[4] ATP의 나머지는 피루인산으로 떨어져 나간다. 이후에 산소와 결합[5]하여 아데닐옥시루시페린으로 산화했다가, 여기에서 AMP가 분리되고 옥시데탄으로 산화한다. 또 다시 옥시데탄에서 옥시루시페린으로 산화하면서 빛(광자)을 내뿜게 된다. 이 빛은 화학적 반응을 통해 얻어진 생물발광이기 때문에, 사실상 열을 거의 내지 않는 차가운 빛이다.
안녕하세요!
반딧불이 어떻게 빛을 내는지 질문해주셨는데요
반딧불이에 대해 알아보겠습니다.
반딧불이란?
우리나라 천연기념물로서 곤충이 천연기념물로 지정된 것은 2종(種)인데 장수하늘소(Callipgon relictus)는 종(種)이 지정 되었고 무주 설천면 일원의 반딧불과 그 먹이(다슬기) 서식지는 서식지(接息地)가 지정 되어있다.
딱정벌레목(目) 반딧불이과(科)에 속하는 곤충
반딧불의 어원은 『예기(禮記)』의 부초에서 나오고, 지구상 수 만 종의 곤충 중에서 형광빛을 뿜는 유일한 곤충이며 반딧불이는 지구상에 1,900여종이 서식하고 있으며 우리나라에는 8종이 살고 있는 것으로 학계에 보고돼 있다.
대전대 남상호(南相豪·생물학)교수는 주된 먹이인 다슬기가 살기에 적합한 2급수이상의 깨끗한 하천이 아니면 반딧불이를 보기 어렵다 고 한다.무주 반딧불이는 국내에서 유일하게 [천연기념물 제 322호]로 지정보호받고 있다.
반딧불이의 일생은 1년여 동안 알 ⇒ 유충(애벌레) ⇒ 번데기 ⇒ 성충의 순으로 변태 과정을 정확하게 이행하고 다음과정을 순환한다. 발생시기는 기후의 영향에 의해 시기가 조금 짧아지거나 길어질 수 있으며 인공 사육시 그 조절도 가능하다.
알 번데기에서 나온 성충은 2일∼3일후 부터 짝짓기를 하고 짝짓기한 4일∼5일 후 야간에 이끼 위에 300-500개의 앞을 낳는다. 알 모양은 0.5mm∼0.6mm정도이고, 알은 발광을 하며 20∼25°에서 20∼30일만에 부화한다.
유충은 이듬해 4월까지 250여일 동안 6회의 탈피과정을 거친다. 유충의 크기는 부화 후 1.0mm∼1.5mm로 낮에는 돌 밑에서 생활하다 밤에는 다슬기를 먹이로 수중생활을 하면서 15mm-2Omm까지 자란다. 유충은 번데기가 되기 위해서 비가오는 야간에 땅 위로 올라간다.
번데기 유충이 땅위로 잠입한 후 50여일 동안 땅 속에 번데기 집을 짓고 있게되는데 40여일경 유충의 등이 갈라지면서 흰색의 번데기가 되고 번데기가 된 5일째에는 눈이, 8일경에는 날개색이 검어지면, 10일경에는 날개가 생겨 날 수 있다.
성충은 암컷이 크고 수컷이 조금 작은 몸집을 가지는데 수명은 2주정도로 이슬을 먹고 견디며, 알을 낳고 11∼13일경에는 자연 폐사된다.
빛을내는 이유는 꽁무니의 발광세포에 있는 [부시테린이란 화학물질이 호흡에 의해 흡입한 산소를 산화]하여 파란빛을냅니다
반딧불이 암수가 번갈아 발하는 빛을 '사랑의 대화'라고 표현한다. 수컷이 빛을 발하며 "나를 사랑하는가"물을 때 암컷이 수줍게 빛을 발하며"당신을 사랑해요"라 대답하면 결혼이 성사되는 것이다. 상상만으로도 로맨틱한 정경입니다!이상 반딧불이가 빛을 내는 이유를 알아보았습니다!
좋은 하루 되세요!
반딧불이의 체액속에는 루시페린 이라는 성분이 있습니다.
이 루시페린이 루시페리아제라는 효소에 의해 산소와 만나게 됩니다. 산화된다고 하죠.
이때 화학에너지가 빛에너지로 전환하여 빛을 내게 됩니다.
그러니깐 인간을 비롯해서 생물체의 몸속에서 일어나는 반응은 화학반응에 속하는데
반딧불이의 경우 체액속에 잇는 루시페린이 효소에 의해 산소를 만나게 되면
저절로 빛이 나게 된다는 소리입니다.
그 이유는 반딧불이가 가지고 있는 세포가 발광세포이기 때문입니다.
반딧불이의 꼬리에 있는 세포는 발광세포라고 하는데
빛을 낼 수 있는 세포라는 뜻입니다.
나는 개똥벌레~ 어쩔 수 없네 ^^
이 노래의 제목 개똥벌레가 반딧불이의 또 다른 이름이죠.
여름이 되면, 연두색 빛을 내며 여름밤을 아름답게 그려주죠.
반딧불이의 꽁무니에 루시페린(luciferin)이라고 하는 발광물질이 있어서 산소와 만나 루시페라아제라는 효소를 통해 화학반응을 일으키고 옥시루시페린이라는 물질로 바뀌면서 빛을 뿜어내는 것이라네요.
반딧불이의 배 끝의 두 마디가 특별히 얇아서 불빛이 밖으로 잘 비쳐 보인다네요.전기를 이용한 인공조명이 저항을 이용해 빛을 만들기때문에 열을 발산하지만,
반딧불이 같은 생물이 만들어내는 빛은 열이 나지 않는 차가운 빛이라고 합니다.
거의 100%의 에너지를 모두 빛으로 바꿀 수 있기 때문이라네요.
반딧불이를 잡으러 다닐 때, 손이 뜨거우면 어떡하나 걱정을 하면서 잡으러 다녔는데 ^^
그리고 반딧불이 잡아서 병 속에 넣어놓으면 불빛이 사그라들었는데, 산소부족이었나봐요 ㅠㅠ
미안해 반딧불아~~~
개똥벌레라고도 한다. 몸빛깔은 검은색이다. 앞가슴등판은 오렌지빛이 도는 붉은색이며 한가운뎃선은 검은색이고 중앙부 양쪽이 튀어나와 있다. 배마디 배면 끝에서 2∼3째마디는 연한 노란색이며 빛을 내는 기관이 있다. 머리는 뒤쪽이 앞가슴 밑에 숨겨져 있고, 겹눈은 큰 편이며 작은 점무늬가 촘촘히 나 있다. 딱지날개(굳은날개)에는 4개의 세로줄이 있고 그 사이에는 점무늬와 갈색의 짧은 털이 있다.
어른벌레는 2∼3일 뒤부터 짝짓기를 하고, 짝짓기 4∼5일 뒤 밤에 이끼 위에 300∼500개의 알을 낳는다. 알은 20∼25°에서 20∼30일 만에 부화된다. 애벌레는 이듬해 4월까지 250여 일 동안 6회의 껍질을 벗는 과정을 거친다. 애벌레는 다슬기를 먹이로 수중생활을 하면서 15∼2Omm까지 자란다. 애벌레는 번데기가 되기 위해서 비가 오는 야간에 땅 위로 올라간다. 50여 일 동안 땅 속에 번데기 집을 짓고 그곳에 머물다 40여 일 후 번데기가 된다. 6월경에는 어른벌레가 되어 빛을 내며 밤에 활동을 하기 시작한다.
어른벌레는 암컷이 크고 수컷이 조금 작다. 수명은 2주 정도로 이슬을 먹고 사는데, 알을 낳고 11∼13일 뒤에는 자연적으로 죽는다. 어른벌레뿐만 아니라 알, 애벌레, 번데기도 빛을 낸다. 빛을 내는 원리는 루시페린이 루시페라아제에 의해서 산소와 반응해 일어나는 것이다. 빛은 보통 노란색 또는 황록색이며, 파장은 500∼600nm(나노미터)이다. 한국에서는 환경오염 등으로 거의 사라져 쉽게 볼 수 없다. 전라북도 무주군 설천면 남대천 일대가 서식지인데 이곳을 천연기념물로 지정하여 보호하고 있다.
반디불이 빛을 내는 원리
반딧불이가 저마다 독특한 빛을 낼 수 있는 것은 산화질소 때문이라는 연구 결과가 나왔다. 과학 전문지 ‘사이언스’는 미국 매사추세츠 주 메드포드의 터프츠대학 연구 팀이 이런 사실을 발견했다고 전하면서, 이로써 스스로 빛을 통제하면서 여름 밤 하늘을 환상적인 불빛으로 수놓는 반딧불이의 신비가 풀렸다고 밝혔다.
반딧불이의 불빛은 짝을 짓기 위한 신호로 200여 종의 반딧불이가 각기 다른 빛을 발하고 있다고 설명했다. 특정한 세포가 산화질소를 생성하면 이 산화질소는 산소를 사용해 세포 에너지를 생성하는 세포내의 미세 기관인 미토콘드리아의 활동을 중단시킨다. 이렇게 미토콘드리아 활동이 중단되면 많은 양의 산소를 공급할 수 있게 되는데 이 산소가 빛을 발하는 연료로 쓰이는 것이다. 산화질소 분출이 멎으면 미토콘드리아의 활동이 재개되며 산소를 다시 소모하게 됨에 따라 불빛은 꺼지게 된다. 이러한 모든 공정이 한순 간에 이루어진다고 말할 수 있다.
반딧불이는 어른벌레는 암컷이 크고 수컷이 조금 작은 편이다.
수명은 2주정도로 이슬을 먹고 산다.
알을 낳고 11~13일 뒤에는 자연적으로 죽는다.
그리고 반딧불이는 어른벌레 뿐만아니라 알, 애벌레, 번데기도 빛이난다.
빛을 내는 원리는 루시페린이 루시페라아제에 의해서 산소와 반응해 일어나는 것이다.
빛은 보통 노란색 또는 황록색이며 파장은 500~600nm(나노미터)라고 하며,빛이 나는 이유는 교미를 위한 암수의 신호라고 할 수 있다.
요즘은 시골에서조차 반딧불이를 보기힘든데
글쓴이님은 정말 타이밍과 운이 좋았나봅니다.
반딧불이는 마치 야광별처럼 밝은 노란빛을 내며
반짝입니다.
빛을 만드는 기관의 세포에서 만들어진
루시페린(Luciferin)이라는 물질이 공기 중의
산소와 만나 화학반응을 일으키면서 빛이 발생하게
되는것입니다.
반딧불이는 절지동물문(門)의 곤충강(綱), 딱정벌레목(目), 반딧불이과(科)의 곤충으로 보통 말하는 갖춘탈바꿈 하는 딱정벌레(beetle)인데, 성충(자란벌레), 알, 유충(애벌레), 번데기 등 모두가 빛을 낸다. 성체의 몸길이는 12∼18mm이고, 몸 빛깔은 검은색이며 앞가슴등판은 귤빛이 도는 붉은색이고, 몸은 거칠고 딱딱한 외골격으로 덮였으며, 배마디 아래 끝에 옅은 노란색(담황색) 빛을 내는 발광기(light-emitting organ)가 있다.
반딧불이의 배에는 루시페린이라는 물질이 들어있는데 이 물질이 산소와 결합하면 빛을 낸다. 이를 통하여 배에서 빛을 낼 수 있는 것입니다안녕하세요.ㅣ 답변 드립니다.
반딧불이가 빛을 내는 방밥은 일종의 화학발광입니다.
반딧불이에는 발광세포가 있으며 그 세포 안에 있는 루시페린이라는 화학물질이 자극을 받으면 활성화되어 루시페라이제라는 화학물질로 변환이 된다고 합니다
그 이후 그 루시페라이제가 산소와 만나 산화반응이 일어나면빛으로 변환이 된다고 합니다.
추가적으로 루시페린 루시페라이제 반응에서 루시페린의 1분자가 산화될 때 광량자 1개가 방출 됩니다.
또한 발광색은 전부 사람의 가시광선 번위내에 포함되며 자외선의 발생은 불 수없고 적외선의 발생도 거의 없어서
생물발광은 열발생을 수반하지 않는 냉광이라고 합니다.
궁금증이 해소되었길 바랍니다.
즐거운 하루 되세요.
