萤火虫发出的光属于生物冷光,由腹部末端的发光细胞通过化学反应产生,具有高效、无热辐射、可调控等特性。其发光原理基于荧光素-荧光素酶体系:荧光素在荧光素酶催化下,与氧气、三磷酸腺苷(ATP)发生氧化反应,生成氧化荧光素并释放光子,整个过程能量转化效率接近100%,远高于白炽灯(约5%)。

不同种类的萤火虫可发出黄绿、橙红等波长的光,例如水生种类窗胸萤的光谱峰值在550纳米(黄绿色),而陆生种类穹宇萤则偏向570纳米(绿色)。这种光信号具有严格的物种特异性,雄性通过特定闪烁频率(如每秒2次长闪间隔1秒)吸引同种雌性,形成独特的“光密码”。此外,萤火虫幼虫也能发光,主要用于警告天敌——其发光波长中含有的紫外线成分(约380纳米)可对部分节肢动物产生趋避效应。近年来,科学家正尝试解析萤火虫发光基因,以应用于生物传感器、医学成像等领域。