
苍蝇搓手这个作为,在东谈主类看来充满邪派气质……


但对苍蝇来说,这是吃饭前的必要工序--洗手。
不同于东谈主类把味蕾长在嘴里,苍蝇的味觉器官,也便是味觉受体神经元(Gustatory Receptor Neurons),大齐散播在腿部,尤其是前足的跗节上 [1] 。

这是一种高效的糊口政策:只须降落在食品上,苍蝇用脚一踩就能知谈这就饭合鉴识胃口,真确作念到了“迈开腿就能管住嘴”。
但这种野心有个硬伤。为了保证味觉颖慧,这些必须保合手清洁。就像你戴着全是油污的眼镜看不清路一样,要是苍蝇的脚上沾满了灰尘、花粉好像上一顿留住的陈年老垢,它的“舌头”就失灵了。
2013年 [2] [3] ,北卡罗来纳州立大学的计议东谈主员曾作念过实践,他们发现要是拦阻蟑螂(雷同的机制)计帐触角,触角上积累的油脂和环境浑浊物会使其对费洛蒙的响应能力急剧下落 。

苍蝇亦然同理,它们必须通过摩擦来吊销秘籍在感器微孔上的脏东西,重置传感器的基准线,以确保下一口吃得默契。
虽然,苍蝇的沉迷经过并非把握自由,而是被写入基因的一套严格代码。

2017年,剑桥大学的科学家通过光遗传学技能,揭示了果蝇理毛活动背后的一套智力 [4] :当苍蝇全身齐脏了时,它会优先清洁眼睛和触角,然后才是腹部和翅膀。

这很好相识,看不见路比飞得慢点更要命。这种活动口头是如斯固化,以至于当大脑下达“清洁头部”的提示时,米兰app官方网站其他部位的清洁作为会被强制扼制。
既然是沉迷,怎么会把头洗掉?
这结净是一齐机械故障。苍蝇的前足上长满了坚贞的刚毛,这些刷子在高速摩擦时后果极高。痛苦的是,苍蝇的颈部相连处相对脆弱。

当一只苍蝇处于相等茂盛或智力化的罪恶清洁口头中,要是腿部的刚毛不测钩住了头部的外骨骼旯旮,而它又莫得实时刹车,悲催就发生了……浩大的机械拉力会硬生生把头“拧”下来[5]。
这并非壁虎断尾那样的“自切”求期许制。关于苍蝇而言,头掉了莫得任何进化上的平正,只须绝路一条。这仅仅一个生物机械系统里的Bug。

最令东谈主驰魂夺魄的一幕通常发生在断头之后:无头的躯壳依然捧着那是掉下来的脑袋,继续搓揉,仿佛在盘核桃。
这并不是因为它舍不得我方的头,好像在念念考“我是谁”。这是因为畛域苍蝇腿部畅通的核心并不在大脑,开云app登录而是在胸部的神经节(Thoracic Ganglia)。关于胸部神经节来说,它只秉承到一个触觉信号:“前足手里有个圆形的脏东西”。
于是,写死在胸部神经节里的清洁智力(CPG)再次启动:“有脏东西?搓干净它。”阿谁也曾率领躯壳的大脑,此刻在系统的判定中,不外是一颗需要被计帐的灰尘球。
头掉了,苍蝇为什么不立马倒地身一火?因为虫豸接纳的是“去中心化”的散播式操作系统 [6] 。

东谈主类要是没了头,呼吸和心跳也就停了。但苍蝇不需要脑子呼吸,它们的气孔长在躯壳两侧,血液轮回由背血管自主搏动保管。更要津的是,畛域行走和飘动的智力(中央口头发生器)齐储存在胸部的神经节里,而不是脑子里。
致使,失去大脑反而可能让它们动得更欢。大脑在宽泛的一个病笃功能是“扼制”——告诉躯壳别乱动。当头被拧掉,这种扼制消释,胸部神经节会插足一种“去扼制”的亢奋景色。
早在2011年,计议东谈主员就发现,经往常头措置的果蝇在受到光照刺激时,依然能进展出某种进度的畅通响应 [7]。来自宾夕法尼亚大学的计议发现,去头的果蝇躯壳在讲和光照时,依然进展出畅通、行走致使飘动的响应。这标明果蝇即使莫得眼睛和大脑,其躯壳(可能通过胸部或腹部的光敏结构)仍保留了某种基本的光感应和反射能力。在更早的2005年,科学家致使通过光遗传学技能刺激无头果蝇的胸部神经节,得手提示它们升起[8] 。下图为圆柱形实践场,该场可被 355 纳米激光均匀映照:

耶鲁大学的计议东谈主员期骗一种名为P2X2的ATP门控离子通谈,得手通过激光映照“遥控”了果蝇的神经元。实践中,即便去除了果蝇的头部,计议东谈主员仍能通过光照刺激其胸部神经节中特定的神经回路,提示无头果蝇启动方法的飘动智力。
但这种飘动注定是猝然的。莫得了眼睛提供的光流反馈,均衡棒(苍蝇的陀螺仪)无法独自修正永劫刻的飘动姿态偏差。没头苍蝇的飘动通常是良晌、狼藉词语且容易坠毁的 。

这只依然在搓手、致使偶尔升起的没头苍蝇,能活多久?
在实践室的高湿度环境下,它们能坚合手数小时致使几天(通常不超过2-3天)。最终杀死它们的不是没脑子,而是饥饿和脱水。莫得了嘴,它无法补充能量;莫得了头部的神经转念,它也无法有用地保水[9]。当能量铺张,电板贵重,这架精密却失控的生物机器才会最终住手开动。在那之前,它仅仅在针织地扩张着终末的代码,哪怕阿谁代码是:把阿谁也曾掉下来的头,再洗干净少许。
参考文件
[2]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9170244/
[2]https://www.researchgate.net/publication/272645125_Grooming_Behavior_as_a_Mechanism_of_Insect_Disease_Defense
[3]https://news.ncsu.edu/2013/02/mkschalgroom/
[4]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5612538/
[5]https://www.youtube.com/shorts/V_wy1NQIHmc
{jz:field.toptypename/}[6]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32153430/
[7]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21650097/
[8]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15820685/
[9]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10560552/
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