夜空中點綴的螢火蟲的微光是一種迷人的景象。儘管科學家們長期以來已經瞭解這種生物發光背後的基本機制，但他們一直對昆蟲如何開啟和關閉它們的光芒感到困惑。現在，來自塔夫茨大學和波士頓布萊根婦女醫院的一個研究團隊可能已經找到了答案。他們的發現發表在今天的《科學》雜誌上。
螢火蟲並不是唯一可以把化學能轉化為光能的動物，但“螢火蟲產生精確計時、快速爆發光芒的能力非常罕見，”塔夫茨大學的共同作者薩拉·劉易斯說。螢火蟲的腹部包含數千個被稱為光細胞的細胞，這些細胞含有兩種化學物質，熒光素和熒光酶。當氧氣進入細胞時，這些物質會發生反應，產生我們看到的漂亮的光芒。光細胞的邊緣排列著線粒體，線粒體在大多數細胞中充當發電廠。這些發電廠消耗氧氣；透過吸收氣體，它們阻止昆蟲在黑暗中持續發光。
科學家們一直無法弄清楚的是，螢火蟲是如何讓氧氣透過線粒體的。因此，劉易斯和她的同事將活的螢火蟲放入一個腔室中，並加入氧氣和一氧化氮 (NO)，一氧化氮是各種生物途徑中重要的訊號分子。每當他們提高腔室中NO的水平時，螢火蟲就會閃爍或持續發光，直到NO流停止。他們還發現，透過新增吸收NO的化學物質，他們可以中和神經遞質章魚胺，章魚胺通常使螢火蟲發光。
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接下來，科學家們開始在昆蟲體內尋找NO的來源。他們發現，在發光的光細胞旁邊就有產生NO的酶。該團隊懷疑螢火蟲體內的神經訊號會開啟NO的產生。當NO到達光細胞時，它會關閉線粒體，讓氧氣進入細胞並啟動產生光芒的化學反應。因此，關閉電源實際上是開啟了光芒。