ホタル(蛍)が光るのはなぜ?原理や仕組み&物質や色の違いも調べてみました

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ホタル観賞豆知識 メカニズム編

こんにちは!
子供のころ、夏の日没後の川辺やあぜ道を歩いていると
目の前を黄色のキレイな光の帯がすぅっと横切るのを見たのを思い出します。

ホタルは今では減少の一途をたどり、都会ではほとんど見かけることができなくなってしまいました。

ホタルの光り

ところで、ホタルはなぜあんなに幻想的な光を放つことができるのでしょうか。

今回は、そんなホタルたちの不思議な

  • 発光の科学的なメカニズム
  • 光の色の違い
  • 発光反応を利用した技術

などについてご紹介したいと思います。

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ホタルが光る原理

ホタルがなぜ光るのか?答えはズバリ
体の中で「化学反応」が起こっているからです。

ホタル 光 イメージ2

ホタルのお尻の近い部分に「発光器」という黄色く見えるところがあります。

ゲンジボタル&ヘイケボタルで見てみよう

よくみると

  • オスの発光器は2つ
  • メスの発光器は1つ
  • メスのほうがオスより大きい

という特徴があります。

関連 ホタルのオス・メスの光り方の違いは?全ての種類が光る?
関連【動画】ゲンジボタル・ヘイケボタル・ヒメボタル3種の特徴

ホタル 種類 

引用:朝倉川育水フォーラム

発光器の中には

  • ルシフェリン(Luciferin)
    ホタルの尻にある発光する細胞物質
  • ルシフェラーゼ(Luciferase)
    ホタルが体内で作り出す酵素でタンパク質の一種。発光するのを助ける役割があります。

という主にこのつの物質と、空気中の酸素とが反応することで光をだします

ちょっと難しいかもしれませんが、発光に欠かせない物質がホタルのお尻の中にはいっぱい含まれているんだ、ということを覚えてもらえると嬉しいです(^^♪

他にも発光する生き物がいる

他にも発光する生き物として、ホタルイカウミホタルがいます。

ホタルイカ引用元:滑川市立博物館

ホタルイカ 引用元:滑川市立博物館

ウミホタル 引用元:白浜フラワーパーク

ウミホタル 引用元:白浜フラワーパーク

これらも基本的にはホタルと同じ原理で、発光物質と酵素の化学反応によって、自らが光っているのです。

ホタルの光が点灯する仕組み

ではなぜホタルの光はなぜついたり消えたりするのでしょうか。

ホタルの「発光器」

  • 発光細胞
  • 反射細胞
  • 神経
  • 気管

の4つで成り立っています。

発光細胞には、発光に必要な酸素を送り込むための気管と、その供給を調節するための神経が入り込んでいます。

その“神経の調節”で光がついたり消えたりするのです。

ホタルの光は触ると熱い?どんな色があるの?

この化学反応を触媒する、先ほども紹介した“ルシフェラーゼ”という酵素。

これはホタルの種類によって少しずつ違ってきます。
ですから、一般的に知られている

  • 緑色の光

以外にも

  • 黄緑
  • 黄色
  • オレンジ色

までさまざまな光の色があります。

人間と同じようにホタルにも個性があるんですね♪

ホタルの光は 化学反応

またこの酵素は、光を発するさいはエネルギーが熱になって失われることなく
効率よく光になるので、ほとんど熱くなったりしません。

関連 ホタル観賞におススメの時期や時間帯は?マナーも事前にチェックしよう

ホタルの光の原理を利用した技術

現在では、解明されたホタルの発光反応を利用した新しい技術が出来ています

醤油メーカーでおなじみのキッコーマンは「ホタルの光」を粉末化することで、安全で自然に優しい発光素材の開発に成功しています。

ホタライト 

ホタライト 引用元:キッコーマンバイオケミファ株式会社

他にも、微生物検査という分野にも生かされており、その用途はますます広がっています。

まとめ

私達の心を魅了するホタルたちの美しい光が、新しい技術にどんどん生かされる研究が進んでいるとは驚きでした。

自然環境の破壊によってホタルの数は年々減少してると聞きます。

自然の原理を生かした技術を大切にすることで、自然環境保護についても運動が広まるといいですね。

【ホタル観賞が10倍楽しくなるシリーズ】

オスメス編  光るのはどっち?光り方の違いや意味
種  類  編    代表3種の見分け方や特徴
マ ナ ー 編  鑑賞に適した時間や服装は?

関連 夏の熱帯夜には気を付けて!新用語「スーパー猛暑」との違いも

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