Khi bạn cầm đèn pin lâu, phần kính sẽ ấm lên. Bóng đèn dùng rất nhiều điện, và dòng điện đó biến thành cả nhiệt lẫn ánh sáng. Nhưng khi bạn nhìn thấy một con đom đóm Common Eastern Firefly lóe sáng trong sân nhà ở Worthington, Ohio, hoặc Chatham-Kent ở Canada, bạn sẽ thấy một điều rất khác. Ánh sáng của chúng rất lạnh. Không một chút hơi nóng nào tỏa ra từ đuôi khi chúng phát sáng trong đêm.
Làm sao chúng làm được trò hay ho này? Tất cả là nhờ hóa học. Bên trong bụng dưới của đom đóm là một nhà máy hóa chất tí hon. Nhà máy này không dùng dây điện hay pin. Thay vào đó, nó trộn các nguyên liệu cụ thể với nhau để tạo ra ánh sáng ngay trong cơ thể chú côn trùng.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu quá trình này từ lâu. Để tạo ra ánh sáng, đom đóm cần bốn nguyên liệu chính. Đầu tiên là một chất hóa học gọi là luciferin. Thứ hai là một loại enzyme tên là luciferase. Enzyme giống như những công nhân protein tí hon giúp các phản ứng hóa học diễn ra nhanh hơn. Nguyên liệu thứ ba là magie, giúp các công nhân protein làm việc tốt hơn. Nguyên liệu thứ tư là năng lượng lưu trữ trong một phân tử gọi là ATP, cũng chính là loại năng lượng cơ thể bạn dùng để chạy và nhảy.
Khi đom đóm muốn phát sáng, nó mở một chiếc van. Chiếc van này cho phép oxy tràn vào đuôi. Ngay khi oxy trộn với luciferin và luciferase, một phản ứng hóa học nhanh chóng xảy ra. Chất luciferin thay đổi hình dạng, và sự thay đổi đó giải phóng năng lượng. Thay vì thoát ra thành nhiệt, năng lượng đó biến thành ánh sáng có thể nhìn thấy được. Đây là một quá trình gọi là phát quang sinh học. Nó có nghĩa là ánh sáng từ sinh vật sống.
Mọi người đôi khi tự hỏi tại sao đom đóm không bị cháy. Câu trả lời nằm ở hiệu suất. Bóng đèn của con người lãng phí rất nhiều năng lượng dưới dạng nhiệt. Quá trình tạo ra ánh sáng của đom đóm đạt hiệu suất gần như một trăm phần trăm. Hầu hết năng lượng biến thẳng thành ánh sáng. Đó là lý do các nhà khoa học quan sát đom đóm rất kỹ. Họ muốn học cách tạo ra những chiếc đèn không lãng phí năng lượng.
Những loài đom đóm khác nhau tạo ra các màu sắc ánh sáng khác nhau. Một số loài phát sáng màu vàng. Số khác sáng màu xanh lá hoặc thậm chí xanh dương nhạt. Loài European Glow-worm, được tìm thấy ở những nơi như Hailsham ở Vương quốc Anh và Naantali ở Phần Lan, phát ra ánh sáng dịu và đều thay vì chớp lóe sắc bén. Dù tên gọi có chữ sâu bóm, thực ra nó là một loài bọ cánh cứng. Con cái không có cánh, nên chúng đậu trên cỏ và phát sáng để chỉ đường cho con đực bay tới.
Việc kiểm soát ánh sáng phụ thuộc hoàn toàn vào hơi thở. Đom đóm không có phổi như chúng ta. Chúng thở qua các ống nhỏ ở hai bên cơ thể gọi là ống khí quản. Khi đom đóm nghỉ ngơi, nó giữ không cho oxy đến nhà máy ở đuôi. Ánh sáng tắt. Khi nó cần phát tín hiệu cho hàng xóm, nó bơm oxy qua các ống đó trong tích tắc. Ánh sáng bật lên. Sau đó nó cắt nguồn oxy, và ánh sáng lại tắt đi.
Những nhà khoa học cộng đồng sử dụng bản đồ Alitaptap ghi lại hình ảnh những chú bọ phát sáng này trên khắp thế giới vào cuối tháng tám. Từ loài Texas Hooker Firefly ở Sugar Land, Texas, cho đến đom đóm Common Eastern Firefly ở Raleigh, North Carolina, mọi người đều bắt gặp chúng chớp nháy trong đêm. Mỗi lần ai đó ghi lại một lần nhìn thấy, họ đang giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về nơi sinh sống của những chú bọ cánh cứng phát sáng này và tình trạng của chúng.
Chất hóa học bên trong đom đóm rất nhỏ, nhưng lại vô cùng mạnh mẽ. Nó giúp chúng trò chuyện với nhau, tìm bạn đời, và sinh tồn trong đêm tối mà không hề làm cháy dù chỉ một chiếc cánh.