안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
반딧불이가 한여름 밤에 초록빛을 낼 수 있는 이유는 몸속에서 일어나는 생물 발광이라는 화학 반응 때문입니다. 반딧불이 배 마디 안쪽에 잇는 발괄 세포에는 루시페린, 반응을 촉진하는 효소인 루시페라아제가 들어 있습니다. 반딧불이가 호흡으로 산소를 받아들이면, 루시페린이 루시페라아제 효소의 도움을 받아 산소와 빠르게 결합하는데, 이때 순간적으로 불안정해진 산화 루시페린이 형성되었다가 다시 안정된 상태로 돌아가면서 가지고 있던 에너지를 빛의 형태로 방출하게 됩니다. 반딧불이는 투입된 화학 에너지의 90% 이상을 순수한 빛으로만 전환하기 때문에 열이 거의 발생하지 않는 냉광을 만들어 냅니다.
반딧불이의 불빛이 깜빡거리는 이유는 몸속의 산소 공급량을 유기적으로 조절하여 불빛을 켜고 끕니다. 빛을 켤 때는 뇌에서 신호를 보내 일산화질소 가스를 분출합니다. 이 가스가 세포 안 미토콘드리아의 산소 소비를 잠시 막으면, 남는 산소가 발광 기관의 루시페린에 한꺼번에 공급되어 빛이 켜집니다. 빛을 끌 때는 일산화질소가 분해되면 미토콘드리아가 다시 산소를 독점하여 루시페린으로 가는 산소가 차단되고 빛이 꺼집니다.