家里如果有水果放置時(shí)間長(zhǎng)了,就會(huì)有一種小小的飛蟲(chóng)出現(xiàn)在壞果周圍,趕走后一會(huì)又聚集。還有我們的垃圾筐周圍也會(huì)有這種小東西。
我家住得樓層比較高,(在32層)預(yù)計(jì)怎么也超過(guò)60米高度了。我在想這種小蟲(chóng)是如何飛到這么高的地方呢?以他們微小的體型,一陣大風(fēng)來(lái)就可以吹到十萬(wàn)八千里以外了。今天我們就來(lái)聊聊家里經(jīng)常出現(xiàn)的這種小飛蟲(chóng)和它們的能耐!
首先來(lái)揭秘這種昆蟲(chóng)的真實(shí)身份,這種生物可能是除了人類我們自己以外,科學(xué)家研究最多的生物之一了。
果蠅
果蠅屬于小型蠅類,體長(zhǎng)1.5-4毫米間。蟲(chóng)體以黃褐色者居多,也有些是黑色的。頭部有一對(duì)大而多呈鮮紅色的復(fù)眼,兩復(fù)眼內(nèi)側(cè)有三對(duì)眼緣剛毛,復(fù)眼間的后頭中央微微隆起,形成一個(gè)單眼三角區(qū),三個(gè)單眼的前下方生有一對(duì)單眼剛毛。
果蠅和蒼蠅的體型對(duì)比
果蠅是果蠅科果蠅屬昆蟲(chóng)。約1,000種。關(guān)于果蠅的遺傳資料研究收集得比任何其他動(dòng)物都多。用果蠅的染色體,尤其是成熟幼蟲(chóng)唾腺中最大的染色體,研究遺傳特性和基因作用是遺傳學(xué)中最廣泛采用的。尤其是黃果蠅,其生活史短,成蟲(chóng)果蠅自羽化后8小時(shí)可交配,2天后即可產(chǎn)卵,成蟲(chóng)果蠅在25℃下一般存活37天。一年時(shí)間即可繁衍出十幾代。
另外果蠅只有四對(duì)染色體,3對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體,一萬(wàn)多個(gè)基因。相對(duì)于人的23對(duì)染色體,兩萬(wàn)多個(gè)基因更便于分析。況且研究發(fā)現(xiàn),人類有61%的基因能夠在果蠅當(dāng)中找到對(duì)應(yīng)的同源基因。
果蠅唾腺染色體標(biāo)本
果蠅分為白眼和紅眼,白眼屬于基因突變的結(jié)果,是位于X染色體的隱性遺傳。果蠅被廣泛用作遺傳和演化的室內(nèi)外研究材料,有關(guān)果蠅的遺傳資料比其它動(dòng)物都多。果蠅的染色體,尤其是成熟幼蟲(chóng)唾腺中最大的染色體,是研究遺傳特性和基因作用的基礎(chǔ)。20世紀(jì)以來(lái),果蠅遺傳學(xué)在各個(gè)層次的研究中積累了十分豐富的資料,為進(jìn)一步闡明基因、神經(jīng)(腦)、行為之間關(guān)系的研究提供了理想的動(dòng)物模型,其在遺傳學(xué)研究中發(fā)揮著巨大而不可替代的作用。
“迷你的嗜酒者”
古希臘人稱果蠅為“嗜酒者”,因?yàn)楫?dāng)時(shí)它們發(fā)現(xiàn)釀酒廠的酒發(fā)酵池會(huì)招引來(lái)很多果蠅,以為它們是喜歡喝酒。其實(shí)果蠅喜歡在腐爛水果上飛舞,實(shí)際上是它們喜歡腐爛水果發(fā)酵產(chǎn)生出的酵母菌和果糖成分,這是它們幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)的食物。
諾貝爾得主制造機(jī)
從摩爾根開(kāi)始,科學(xué)家們孜孜不倦地培養(yǎng)果蠅,果蠅也“培育”了一批批諾貝爾獎(jiǎng)得主。從1933年到2017年,共有8個(gè)諾獎(jiǎng)以果蠅為研究對(duì)象,獎(jiǎng)項(xiàng)集中在生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),在組織學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、胚胎發(fā)育等領(lǐng)域,小小的黑腹果蠅都起到了巨大的作用。
果蠅“七劍客”
1.1933年,摩爾根從果蠅白眼突變?nèi)旧w的基因之謎,獲諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
2.1946年,摩爾根的學(xué)生米勒,證明了X射線能使果蠅的突變率提高150倍,同時(shí),輻射也會(huì)引起染色體畸變,獲諾貝爾獎(jiǎng)和“果蠅的突變大師”稱號(hào)。
3.1995年,美國(guó)生物學(xué)家劉易斯和德國(guó)發(fā)育遺傳學(xué)家尼斯萊因、福爾哈德一起分享了當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他們發(fā)現(xiàn)了果蠅中的特定基因,并且表明了果蠅基因在染色體上與人類的相似之處。
4.2004年,美國(guó)科學(xué)家理查德·阿克塞爾和琳達(dá)·巴克發(fā)現(xiàn)了果蠅在嗅覺(jué)功能上有個(gè)特定的大腦區(qū)域,獲得當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
這里有一個(gè)關(guān)于摩爾根與果蠅的勵(lì)志故事。
“摩爾根與他的學(xué)生培養(yǎng)了很多代果蠅,他偶然在一群紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼果蠅,他把這只果蠅視若珍寶。當(dāng)他的第三個(gè)孩子出生后,他趕到醫(yī)院時(shí),他的妻子醒來(lái)問(wèn)他的第一句話不是“孩子怎么樣了”,而是“那只白眼果蠅怎么樣了雖然身體很虛弱,但這只白眼果蠅沒(méi)有辜負(fù)摩爾根的期望,在臨死之前抖撒精神與一只紅眼果蠅完成了交配,把難得的白眼基因遺傳了下來(lái),使摩爾根的雜交實(shí)驗(yàn)獲得了成功!”
哪里來(lái)的?
關(guān)于果蠅的飛行能力,加州一所大學(xué)實(shí)驗(yàn)室先前的研究表明,一只吃飽的果蠅有能量連續(xù)飛行長(zhǎng)達(dá)三個(gè)小時(shí);根據(jù)推斷,研究小組得出結(jié)論即使在微風(fēng)中,黑腹果蠅也能在一次飛行中飛行大約12到15公里,如果有順風(fēng)的幫助,它會(huì)飛得更遠(yuǎn)。這個(gè)距離大約是果蠅平均體長(zhǎng)的600萬(wàn)倍,但是它們?cè)陟o止空氣中的飛高能力很弱,最高只能飛5米。而它們的近親,蒼蠅在靜止風(fēng)情況下最高可以飛20米。
所以在我們家出現(xiàn)的果蠅可能的來(lái)源有這么幾個(gè):
1、一定概率坐電梯上來(lái)的。
2、很小概率從樓梯飛上來(lái)的(估計(jì)沒(méi)飛到就餓死了。成蟲(chóng)不能超過(guò)一天不喝水)
3、幾乎沒(méi)有可能是一口氣飛上來(lái)的,除非遇到垂直上升的氣流。
4、由于果蠅會(huì)把卵產(chǎn)在新鮮的水果表面凹處。所以非常大的可能是我自己把它們提上來(lái)的。
果蠅的卵,上面兩根是通氣孔
“櫻桃生蛆”實(shí)驗(yàn)
在櫻桃大量上市的季節(jié),一則“櫻桃生蛆”的傳言在社交網(wǎng)絡(luò)大量流傳:“緊急通知!今年櫻桃里寄生了一種蛆蟲(chóng),幾乎大部分的櫻桃里面都有。找最好看最新鮮的櫻桃,放透明玻璃杯中,倒進(jìn)水后放點(diǎn)鹽,大約2分鐘就會(huì)看到這些蛆蟲(chóng)從完好的表皮往外鉆。求擴(kuò)散!還有什么能吃的?”很多網(wǎng)友爭(zhēng)相親身實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),櫻桃泡鹽水后的確會(huì)鉆出“蛆”。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)多名專家表示,所謂的“蛆”實(shí)際上是果蠅的幼蟲(chóng),對(duì)人體無(wú)害,在櫻桃、楊梅等漿果類種植中是較常見(jiàn)的蟲(chóng)害之一,難以杜絕,除非噴灑農(nóng)藥。“
所以如果你不想攝入這種“高蛋白”,那么水果買回來(lái)后盡量洗干凈再吃,或者去皮吃,或者泡一下再吃也是心理安慰。
其他關(guān)于果蠅的那些有趣研究
康奈爾大學(xué)的一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)果蠅的飛行適應(yīng)性很強(qiáng),他們?cè)诠壋岚蛏习惭b小磁鐵,用磁力來(lái)干擾它的飛行,結(jié)果這些小家伙都能很快適應(yīng)并調(diào)整到正常的狀態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)兩種恢復(fù)平衡的方式:一種是主動(dòng)的,通過(guò)迅的速響應(yīng)來(lái)控制;一種是被動(dòng)的,靠高阻力的身體纖維來(lái)穩(wěn)定。
果蠅在飛行上有著過(guò)人的天賦:它的翅膀每4毫秒就能拍動(dòng)一次,80毫秒就能實(shí)現(xiàn)120度的轉(zhuǎn)向,這甚至超過(guò)了其神經(jīng)元傳遞神經(jīng)信號(hào)的速度。對(duì)此人們一直以來(lái)都困惑不解。
實(shí)驗(yàn)中,研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)透明的方形盒子,在周圍架設(shè)了3臺(tái)能以每秒8000幀的速度拍攝的高速攝影機(jī)。盒子內(nèi)放置了10只果蠅和一個(gè)能促使果蠅在飛行中不斷轉(zhuǎn)向的LED光源。一旦有果蠅飛過(guò)盒子中間的探測(cè)器,攝像機(jī)就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟以記錄果蠅的飛行狀態(tài)。研究人員稱,該研究將有助于開(kāi)發(fā)出體積更小、機(jī)動(dòng)性更好的微型飛行器。
全腦連接圖譜
據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道,英國(guó)研究人員繪制出了果蠅幼蟲(chóng)大腦內(nèi)3013個(gè)神經(jīng)元和544000個(gè)突觸的完整圖譜,是迄今最大的全腦連接體,為描述小鼠和人類等更復(fù)雜動(dòng)物的大腦奠定了基礎(chǔ)。這一圖譜也有助于研究人員了解信號(hào)在果蠅大腦內(nèi)如何傳播、大腦內(nèi)不同區(qū)域如何相互作用等。
用激光刻入“記憶”
通過(guò)將一束激光照進(jìn)果蠅的大腦,科學(xué)家們從無(wú)到有創(chuàng)造出了一些新的記憶。英國(guó)倫敦皇家學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家Simon Schultz表示,這是一項(xiàng)“令人驚訝的研究工作”。
記憶的形成是非常簡(jiǎn)單的,就是對(duì)那些很糟糕的并且需要避免的特殊刺激的聯(lián)想。作為形成這種聯(lián)想的第一步,英國(guó)牛津大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Gero Miesenbock和同事對(duì)果蠅究竟是喜歡3-辛醇(OCT)還是4-甲基環(huán)己醇(MCH)的氣味進(jìn)行了研究。接下來(lái),研究小組在任意一種氣味出現(xiàn)的時(shí)候,對(duì)果蠅進(jìn)行了電擊。自然而然地,這些果蠅開(kāi)始逃避與這些氣味有關(guān)的電擊,即便是它們最初喜歡的氣味也是如此。
果蠅與癌癥研究
研究果蠅中的癌癥比老鼠和老鼠等其他動(dòng)物的癌癥模型有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)。首先,研究人員可以跟蹤果蠅直到死亡時(shí)刻,以確定究竟是什么導(dǎo)致了它們的死亡。而出于倫理考慮,研究人員不允許脊椎動(dòng)物受苦,因此研究動(dòng)物在自然死亡之前就被安樂(lè)死了,從而妨礙了對(duì)最終死因的充分了解。對(duì)于這些動(dòng)物,腫瘤大小被用作評(píng)估動(dòng)物生存機(jī)會(huì)的指標(biāo)。
寫到此處,突然對(duì)這些小飛蟲(chóng)肅然起敬,果蠅對(duì)人不感興趣,它們不會(huì)咬人,也不會(huì)傳播疾病,但是它們死亡后的尸體會(huì)導(dǎo)致霉菌產(chǎn)生,所以,廚房垃圾和腐敗水果還是盡早封好丟棄。
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