หิ่งห้อย
การให้แสง

การให้แสงในหิ่งห้อยเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีชนิดหนึ่งที่เรียกว่า การเรืองแสงทางชีวภาพ (bioluminescence) กระบวนการนี้เกิดขึ้นในอวัยวะที่เปล่งแสงโดยเฉพาะ แสงที่หิ่งห้อยสร้างเป็น "แสงเย็น" คือ ไม่มีความถี่แสงช่วงอินฟราเรดหรืออัลตราไวโอเลต แสงที่ผลิตเกิดจากปฏิกิริยาเคมีนี้จากช่องท้องส่วนล่างอาจเป็นสีเหลือง สีเขียว หรือสีแดงอ่อน โดยมีความยาวคลื่น 510 ถึง 670 นาโนเมตร หิ่งห้อยบางชนิด พบที่ทางตะวันออกของสหรัฐอเมริกาปล่อยแสงสีออกฟ้า (<490 นาโนเมตร)
ถึงปัจจุบันจากการศึกษา หิ่งห้อยตัวเต็มวัยเท่านั้นที่เรืองแสง และตำแหน่งของอวัยวะทำแสงแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดและระหว่างเพศของหิ่งห้อยชนิดเดียวกัน รูปแบบของหิ่งห้อยที่เปล่งแสงแตกต่างกันไปในแต่ละสปีชีส์ ตัวอย่างเช่น ในหิ่งห้อยหนอนเรืองแสง (Glowworm - Lampyris noctiluca) ที่พบในสหราชอาณาจักร ตัวเมียที่สังเกตเห็นได้ง่ายจากลักษณะที่คล้ายหนอนและบินไม่ได้ หิ่งห้อยกะพริบแสงเพื่อการเลือกคู่ครองผสมพันธุ์และสื่อสารซึ่งกันและกัน
โดยทั่วไปหิ่งห้อยมีอวัยวะทำแสงอยู่บริเวณส่วนท้องด้านล่าง เพศผู้มีอวัยวะทำแสง 2 ปล้อง เพศเมียมี 1–3 ปล้อง แต่บางชนิดตัวเต็มวัยเพศเมียมีรูปร่างลักษณะคล้ายหนอน มีอวัยวะทำแสงด้านข้างของลำตัว ภายในปล้องมีเซลล์ขนาดใหญ่เรียกว่าโฟโตไซต์ (photocytes) อยู่จำนวน 7,000–8,000 เซลล์เรียงกันอยู่เป็นกลุ่มรูปทรงกระบอก หลายกลุ่มภายใต้ผนังลำไส้ใส เซลล์โฟโตไซต์จะเป็นที่ทำให้เกิดแสง มีท่ออากาศและเส้นประสาท เข้าไปหล่อเลี้ยงจำนวนมาก เกือบทุกปล้องแสงของหิ่งห้อยเกิดจากปฏิกิริยาของสารลูซิเฟอริน (luciferin) ที่อยู่ในอวัยวะทำแสงกับก๊าซออกซิเจน (O
2) มีเอนไซม์ลูซิเฟอเรส (Luciferase) และ แมกนีเซียมไอออน (Mg2+
) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และมีสารอดีโนซีนไตรฟอสเฟต (Adenosine Triphosphate, ATP) เป็นตัวให้พลังงานทำให้เกิดแสง และผลที่ได้คือ ออกซีลูซิเฟอริน (oxyluciferin)  ของเสียคือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO
2) อดีโนซีนโมโนฟอสเฟต (adenosine monophosphate, AMP) และไพโรฟอสเฟต (pyrophosphate, PP)
สมการเคมี การเรืองแสงทางชีวภาพ (bioluminescence) จากปฏิกิริยาของสารลูซิเฟอริน (Luciferin)
{\ce {Luciferin + ATP + O2 ->[{\ce {Luciferase}}][{\ce {Mg^{2+}}}] Oxyluciferin + AMP + PPi + CO2 + light}}
การให้สัญญาณโดยการทำแสงหรือการปล่อยสารเคมียังช่วยให้หิ่งห้อยสามารถระบุคู่ของสายพันธุ์ของมันเองได้ ลักษณะการสื่อสารด้วยแสงมีความแตกต่างในด้านระยะเวลา ช่วงเวลาของวัน สี และรูปแบบการกะพริบ และแตกต่างกันไปตามภูมิศาสตร์ ในกลุ่มประชากรขนาดใหญ่การเลือกคู่ครองจะกระตุ้นให้เกิดความแตกต่างของรูปแบบการส่งสัญญาณที่มากขึ้น เช่น หิ่งห้อยชนิด Luciola Aquatilis ที่ค้นพบโดย อัญชนา ท่านเจริญ นักกีฏวิทยาจากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มีวิธีสื่อสารด้วยแสงได้ถึง 4 แบบ  หิ่งห้อยที่บินส่วนใหญ่มักเป็นตัวผู้ ส่วนหิ่งห้อยตัวเมียนั้นชอบเกาะนิ่งตามกิ่งไม้ เพื่อรอดูว่าตัวผู้ตัวไหนที่ทำแสงได้ดีกว่าตัวอื่นและเข้าไปหาเพื่อผสมพันธุ์
หิ่งห้อยในเขตร้อนมักจะประสานแสงกะพริบในกลุ่มใหญ่โดยเฉพาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ในเวลากลางคืนริมฝั่งแม่น้ำในป่าของมาเลเซียหิ่งห้อยจะประสานการกะพริบแสงอย่างแม่นยำ สมมติฐานปัจจุบันเกี่ยวกับสาเหตุของพฤติกรรมนี้เกี่ยวข้องกับอาหาร การมีปฏิสัมพันธ์ทางสังคม และระดับความสูงเหนือน้ำทะเล ในฟิลิปปินส์สามารถพบเห็นหิ่งห้อยหลายพันตัวประสานการกะพริบแสงได้ตลอดทั้งปีในเมือง Donsol ในประเทศไทยสามารถพบหิ่งห้อยจำนวนมากที่กระพริบแสงพร้อมกันในเวลากลางคืน ในพื้นที่บริเวณปากแม่น้ำท่าจีน ระหว่างหมู่บ้านศรีเมือง และบ้านปากลัด ตำบลท่าทราย อำเภอเมือง จังหวัดสมุทรสาคร
ในตัวอ่อนของ Lampyrid การเรืองแสงจะทำหน้าที่แตกต่างจากในตัวเต็มวัย โดยเป็นสัญญาณเตือนถึงสัตว์นักล่า เนื่องจากตัวอ่อนของหิ่งห้อยหลายชนิดมีสารเคมีที่มีรสชาติไม่น่ากินหรือเป็นพิษ
หิ่งห้อยจำนวนหลายชนิดไม่ทำแสง โดยปกติแล้วหิ่งห้อยชนิดเหล่านี้เป็นแบบใช้ชีวิตเวลากลางวัน ได้แก่ ในสกุล Ellychnia ซึ่งอาศัยอยู่ในที่ที่มีเงาเป็นหลัก โดยจะเห็นการเรืองแสงใต้ต้นไม้หรือต้นไม้สูง หิ่งห้อยชนิดหนึ่งในสกุล Lucidota หิ่งห้อยที่ไม่เรืองแสงเลยแต่ใช้ฟีโรโมนในการส่งสัญญาณหาคู่
หิ่งห้อยมีอายุการกระพริบแสงประมาณ 14–30 วันเท่านั้น
ในวงการแพทย์ มีการสกัดเอนไซม์ลูซิเฟอเรส ในหิ่งห้อย ไปใช้ในการทดลองเพื่อประยุกต์เอนไซม์ลูซิเฟอเรสเป็นตัวตรวจวัดชีวภาพ (biosensor) เพื่อใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรค