ホタルはどうやって光っているの?生体内で起こる化学反応

2019年6月3日生き物の科学

夏と言えばどんなことを思い出すでしょうか?

綺麗な花火に浴衣や蝉の鳴き声、川に煌くホタルを思い浮かべるとおもいます。

ホタルの光はなんだか暖かく、見ていると落ち着く感じがしますよね。

そんなホタルですが、都市開発や環境汚染など様々な要因で見れる場所も限られてしまっています。

昔は私の近所の川にもたくさんいたそんなんですが、今は遠い存在となってしまっているのではないでしょうか。

そこで、今回はホタルがどのようにして光っているのか?をご紹介させていただきます。

1.ホタル

ホタルといえばゲンジボタルが有名ですが、日本にはなんと約40種類ののホタルがいると言われています。

40種類って結構いますよね。

ただ、40種類すべてが飛び回り光るわけではありません。

40種類のうち成虫が光るのは10種類ほどしかいないのです。

光る成虫は10種類ですが、卵や幼虫の時にはすべての種が発光します。

本当に不思議ですよね。

なぜ光るのか?

交尾のためであったり、敵を威嚇するためであったり、コミュニケーションをとるためであったりと様々な説があります。

その中にはなんと、他の種の光を真似して、誘い出すことで捕食してしまうなんていう種類もいます。

恐ろしいですね。

でも生きるためには仕方ない!弱肉強食の世界です。

ただ、ホタルは決して人間を魅了するために光っているわけではありません(笑)

では、次にホタルはどうやって光っているのでしょうか?

2.ホタルの発光のしくみ

ホタルはおしりに発光器という光る器官をもっており、そこからあの幻想的な光を放ちます。

では、そこでは何がおこなわれているのでしょうか?

発光器では、発光基質であるルシフェリンは酵素であるルシフェラーゼの触媒作用により、生物のエネルギー通貨であるATPと反応します。

ここで生じる中間体がさらに酸素と反応することで、発行体であるオキシルシフェリンが生成されるのです。

このオキシルシフェリンはエネルギーが高い不安定な状態ですので、エネルギーを放出し、安定な状態へとなります。

この放出されたエネルギーこそがホタルの光なのです!

私たちはこのような化学反応の化学エネルギーに魅了されているということですね。

また、この発光は冷光と呼ばれ、ほとんど熱を発しない発光なのです。

化学反応によって生まれたエネルギーは熱であったり、光であったりに変換されなければいけないのですが、このホタルの発光反応の場合ほとんどが光に変換されるというわけです。

なのでホタルのお尻は光っていても熱を帯びません。

熱が発生してたら大変なことになりますよね。

自分の発光で自分を殺してしまうことになってしまいます。

とにかく出てきたエネルギーのほとんどを光に変えるというもの凄く効率の良い発光なのです。

生き物って本当にすごいですね!

3.生物発光

ホタルのように生物が光ることを生物発光と呼んでいます。

そのほとんどの生物はホタルと同じ化学反応で光っているのです。

また、驚くべきことは、光る生物のほとんどが深海生物であるということです。

例えば、チョウチンアンコウは深海に住む生き物です。

また、他にもGFPタンパク質(緑色蛍光タンパク質)で有名なオワンクラゲやホタルイカ、ウミホタルなんかも有名ですよね。

生物は海から地上へと上がってきたと言われています。

ホタルと深海生物にも何か深いつながりがあるのかもしれないですね。

彼らはどのような進化をそれぞれ辿って来たのか。

生き物たちのこういったことを考えるのも楽しくないですか?

4.さいごに

夏の風物詩ともいわれるホタルの光。

そんなホタルを後世にも見てもらいたいですよね。

自然は大切にしていきましょう!

化学発光といえば身近なところにケミカルライトがありますよね。

あの100円ショップでも売っているサイリウムです!

ぜひ、サイリウムを光らせる時は、ホタルを思い出してみてください。