苍蝇如何能精准地找到每一个垃圾桶?

作者: 克里斯汀·皮卡德(Christine Picard)

来源: 环球科学

发布日期: 2024-03-22 22:00:28

本文探讨了苍蝇如何通过数百万年的演化,发展出精准找到垃圾桶的能力,以及这种能力对它们生存的重要性。文章详细描述了苍蝇的感觉系统,特别是它们的触角如何帮助它们感知食物的气味,以及这种能力如何影响它们的生存和繁殖。

春暖花开之际,在户外坐下来享用大餐时,为什么总有苍蝇在你的食物周围嗡嗡作响?答案是不停地“实践”,或者更具体地说,是演化。数百万年的演化让苍蝇和其他昆虫获得了寻找食物的能力,对于它们而言,能否将注意力集中在有营养的食物,是件生死攸关的大事。我研究的苍蝇家族——绿头苍蝇——是一种会发出嗡嗡声响的苍蝇,它们的身体通常呈漂亮的金属蓝色,还带有古铜色和绿色。

它们已经练就了快速感知野餐和垃圾桶气味的能力,因为这些气味意味着:又可以为我们的后代(也就是蛆)找来食物啦!垃圾中剩余的食物残渣,比如腐烂的肉类,含有很丰富的营养价值(当然,是对于苍蝇等食腐类生物而言),因此塞满各种垃圾的垃圾箱堪比一个自助餐“战场”,食腐生物间的竞争通常会非常激烈。但绿头苍蝇总能比它们的竞争对手或人类更早地嗅到这些气味,因此往往能更早地出现在“战场”。

苍蝇如何知道要去哪里?

不同昆虫的感觉系统有所不同。绿头苍蝇的主要感受器官是它们的触角,也就是它们头部的一对细长凸起,上面覆盖着细小的毛发。这些细毛是由一些特殊的细胞组成,其中含有能感知特定气味的感受器。想象一下,家里的烤箱刚出炉一盘巧克力饼干,你一定可以闻到它们的香味,因为我们人类鼻腔内部的细胞表面有感受器。这些感受器会向大脑发出信号:前方有美味的食物。

它们能探测到糖基分子的甜味,而对于我们来说,糖基分子就意味着食物中含有大量的能量。

气味的“好”或“坏”,通常取决嗅闻气味的是哪种动物。比如,苍蝇热爱的腐肉的恶臭,对于在大热天经过垃圾箱的人类而言,却有着截然不同的感受。但是,那些能探测到“此处有富含营养的苍蝇食物”气味信号的苍蝇,更具生存优势。随着时间的推移,拥有这些气味感受器的昆虫存活率更高,也能产生更多的后代。

然而,并不是所有的气味都是“好”的,无论是人类还是昆虫,具有嗅出“坏”气味的能力,才能保护自己。想想臭鼬喷雾的气味,它不一定会伤害你,但这种气味会提醒你:避免去接触它。

养育后代15多年以来,我走遍了世界各地,在各处摊开腐烂的肉,等待苍蝇出现。我的目的是要研究环境如何影响苍蝇寻找食物来源的能力,毕竟这是苍蝇生存的唯一目的。例如,苍蝇依靠风在不同环境中传播的气味来寻找食物。温暖的气温有利于苍蝇的活动,因为它们是变温动物,需要热量使它们的肌肉活跃起来,以便飞行。同时,苍蝇也需要利用视觉线索在空中飞行并避开障碍物,所以它们在白天更活跃。

绿头苍蝇可以为了寻找食物飞行约45千米。大多数时候,当我摊开一块恶臭的腐肉作为诱饵时,很快就会有一大群苍蝇飞来。但有时我也很惊讶,竟然没有一只苍蝇来享受我精心准备的大餐。当雌性苍蝇闻到可能对孩子们有好处的食物时,它会降落在上面,评估这些食物是否足够用来养活它的400多颗卵。苍蝇妈妈总能为后代寻觅到营养丰富的食物。事实上,这种能力正是这个物种生存的关键,也是苍蝇感应能力如此强的重要原因。

雄性苍蝇对这些暗示存在食物的恶臭气味不太感兴趣。但这种气味总能告诉它们在哪里能找到雌性苍蝇交配,因此雄性苍蝇依然会对热气腾腾的垃圾箱气味做出反应。

苍蝇已经演化为卓越的垃圾探查员,因为这种超能力可以帮助它们生存。它们能找到垃圾桶的原因,和它们会出现在你手中食物上查看菜单的原因是一样的——它们在嗅探食物,这将有助于它们养育下一代苍蝇。

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