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。
ホタルの光の色を表現するなら黄緑色というイメージもありますが、
実はホタルの光にも個性があり、よく見るとオレンジ色っぽいものから金色などさまざま。
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、ホタルたちの不思議な
- ホタルが光る仕組み
- ホタルの光の色の違い
などをご紹介！
蛍(ホタル)はなぜ光る？原理は化学反応！
ホタルが光るタイミングとしては、
- オスがメスに求愛するための光
- わ！びっくりした！ときの光
- 相手を脅かして警戒する光
- 仲間とコミュニケーションをとるための光
などなど、いろんな説が言われています。
生物学的な仕組みとして、なぜ「光」を放てるかというと、
答えはズバリ、
体の中で、発光物質と酵素の
化学反応
が起こっているから！
蛍の発光物質とは？
ホタルのお尻の近い部分には「発光器」という部位があり、
発光器は、オスとメスで数に違いがあります。
日本を代表する蛍と言えばゲンジボタル・ヘイケボタル・ヒメボタルですが
この3種類はいずれも、
- オスの発光器は２つ
- メスの発光器は１つ
という特徴があります。
引用：朝倉川育水フォーラム
発光器の中には
ホタルの尻にある発光する細胞物質
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をする
という主にこの２つの発光物質と、空気中の酸素が反応することで光を出す仕組みです。
蛍(ホタル)以外に発光する生き物は？
ホタル以外に発光する生き物として、ホタルイカやウミホタルがいます。
基本的に、光る原理はホタルと同じで、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。
ウミホタルが照らす
モルディブのヴァドゥー島pic.twitter.com/cb0VqSFWMV— 感動する風景 (@kando_fuukei) September 27, 2020
蛍(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」は
- 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。
この神経の流れの調節で、ホタルの光は、点いたり消えたりしているように見えるのです。
蛍(ホタル)の光は色に違いがある！
ホタルの光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（Luciferase）という酵素。
ホタルの種類によって少しずつ違いがあるため、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。
この酵素は、光を発する時はエネルギーが熱になって失われることなく光になるので、触っても熱くなったりしません。
ホタルは種類によって光の色も違う！
日本を代表する蛍と言えば、
- ゲンジボタル（源氏蛍）
- ヘイケボタル（平家蛍）
- ヒメボタル（姫蛍）
の３種類。
ゲンジボタルの光は、淡い黄緑色で一番強い光を出します。
ヘイケボタルも淡い黄緑色ですが、光はゆらゆら弱い感じの光を出します。
ヒメボタルは、金色っぽいフラッシュのような短い光を出すと言われています。
▼それぞれの光る様子はコチラで動画で紹介しています！▼
人間と同じように、ホタルにも光に色や強さに個性があるというのは、可愛らしいですね。
蛍(ホタル)の光の原理を利用した技術
近年は、解明されたホタルの発光反応を利用した、新しい技術も次々と開発されています。
中でも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した商品「ホタライト」を開発。
ちなみに「ホタライト」は現在、業務用としてのみ取り扱いされているため、一般の方はなかなか手に入りにくいようです。
安全で自然に優しい発光素材の開発は、微生物検査という分野にも活かすことが期待される技術なので、
今後「ホタルの光」はますます広がっていきそうですね！
科学部天文班の合宿なう
暇な時間に実験した（ホタライト） pic.twitter.com/pO15SawbRt— 夏帆🎃 (@kaho0602_10969) November 2, 2018
1つめはホタライト
ホタルの光と同じものを再現しています！
ルシフェラーゼ(酵素)の入ったA液とルシフェリン(基質)&ATPが入ったB液を混ぜると…発光します！
今年はお持ち帰りできますよ♪ pic.twitter.com/awokLeh0Hx— 岡山理科大学 科学ボランティアセンター (@oussvc2008) July 8, 2017
ホタライト pic.twitter.com/OMQwmOyQWY
— 雫月 (@_KAD5) February 25, 2016
蛍(ホタル)が光る理由は？色の違いや仕組みと原理・発光物質まとめ
ホタルが光る理由は、体の中で発光物質と酵素の「化学反応」が起こっているから！
ホタルの種類によっても、光の色や強さには個性があり、一つとして同じ色はありません。
私達の心を魅了するホタルの美しい光が、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！
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が、
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。
