記得小時(shí)候,到了夏天,榆樹上會(huì)有一種非常常見的甲蟲,它通體黑色,背部有一些白色的斑點(diǎn),很容易抓,我們叫它“通通連”(學(xué)名:東方白點(diǎn)花金龜,是金龜子的一種)抓到之后用玉米秸稈的皮當(dāng)牙簽把金龜子從尾部穿進(jìn)去,就會(huì)得到一個(gè)小風(fēng)扇,一碰它,它就振動(dòng)翅膀,又涼快又好玩。
不過,這種狀態(tài)它最多只能維持一個(gè)下午,而且通常在連續(xù)玩一個(gè)多小時(shí)之后,活力就明顯的下降,因?yàn)橹芭鲆幌滤惋w很久,一個(gè)多小時(shí)后,需要多碰幾次它才飛,而且持續(xù)的時(shí)間也很短了。
小時(shí)候做的這個(gè)小昆蟲實(shí)驗(yàn),跟咱們今天聊的話題有些相似。不過,如果是一直不停的拍蚊子讓蚊子停不下來的話,人估計(jì)得累得夠嗆,所以我們不妨換一種讓蚊子停不下來的方式,就類似于我上面用的那種方法,那就用到了一個(gè)“黑科技”,也是實(shí)驗(yàn)室中常用的測試?yán)ハx飛行能力的一個(gè)裝置-飛行磨。
就是上圖這個(gè)小玩意,可以自己制作,連接上計(jì)數(shù)的設(shè)備后就能知道蚊子轉(zhuǎn)了多少圈,進(jìn)行計(jì)算它的飛行距離了。把蚊子安到這個(gè)設(shè)備上,要比我們追著蚊子跑省力多了,而且一直追還容易跟丟目標(biāo)。
好了,言歸正傳,無論用什么辦法讓蚊子停不下來,對(duì)它來說確實(shí)是一種酷刑了,那么這個(gè)酷刑會(huì)持續(xù)多長時(shí)間呢?蚊子最后又會(huì)不會(huì)累死呢?
蚊子的飛行能力
蚊子雖然體型小,但它的飛行能力可不弱,尤其是在不滿載的情況下(沒吸血),想要拍死它難度還是很大的,這要得益于它的一對(duì)翅膀。
蚊子翅膀的振動(dòng)頻率高達(dá)每秒400-600次,是蜂鳥振頻的2倍以上。這種超高頻的運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槲米佑虚g接飛行肌系統(tǒng),并非翅膀直接連接肌肉,而是通過胸腔變形驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)背腹肌收縮,胸腔被壓扁,翅膀上拍;縱肌收縮則使胸腔復(fù)原,翅膀下拍。這套精密的“生物杠桿”將肌肉能量高效轉(zhuǎn)化為升力。
而且蚊子的能量來源也與其他動(dòng)物有很大的不同,蚊子飛行主要依賴的能量是海藻糖。這是一種由兩分子葡萄糖組成的雙糖,能在飛行肌細(xì)胞中瞬間裂解,釋放的能量可以直接驅(qū)動(dòng)肌纖維。一只剛吸飽血的蚊子,其海藻糖儲(chǔ)備足夠連續(xù)飛行4小時(shí)。
正是因?yàn)橛辛丝梢运查g提供能量的海藻糖,加上其肌肉直接控制翅膀,才讓蚊子有了垂直升降、懸停、倒飛等對(duì)于許多鳥類來說都很困難的飛行動(dòng)作。
蚊子究竟能飛多遠(yuǎn)?
其實(shí),不同的蚊子的飛行能力也有很大的不同,從目前的研究來看,庫蚊的平均最長飛行時(shí)間在16小時(shí)左右,最高飛行時(shí)間為28小時(shí),在此期間它們的平均飛行速度在1.5-2.5公里每小時(shí)之間。當(dāng)然,這是在實(shí)驗(yàn)條件下,如果放到野外,就更強(qiáng)悍了。
科學(xué)家們通過標(biāo)記釋放發(fā)現(xiàn),撒哈拉沙漠的按蚊種群能夠利用順風(fēng)遷徙295公里,而在澳大利亞的鹽沼蚊創(chuàng)造了單程500公里的遷徙紀(jì)錄,這種超強(qiáng)的耐力源自其獨(dú)特的能量管理策略,在飛行時(shí)蚊子的心搏速率從休息時(shí)的140次/分飆升到1000次/分,血淋巴(昆蟲血液)將脂肪體分解的脂肪酸源源不斷輸送到飛行肌。
但正是如此高效的燃燒飛行策略,注定了蚊子參與這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。首先蚊子的“油箱”容量很小,一只蚊子體內(nèi)僅儲(chǔ)存約2毫克的海藻糖(約0.0008卡路里)。以每秒600次振翅計(jì)算,它每公里飛行耗能0.000002卡路里,這相當(dāng)于人類以馬拉松配速奔跑時(shí)的30倍的代謝率。
一旦糖儲(chǔ)備耗盡,蚊子會(huì)啟動(dòng)應(yīng)急方案:分解飛行肌蛋白供能。但個(gè)動(dòng)作無疑是飲鴆止渴,因?yàn)榧∪饨到鈱?dǎo)致不可逆的飛行能力喪失。
上面說的還是蚊子自由發(fā)揮的情況,如果人再介入,恐懼會(huì)加速蚊子的死亡。首先,它無法像正常遷徙一樣利用風(fēng),也無法補(bǔ)給,只能用體內(nèi)的能量;其次,蚊子被迫持續(xù)的飛行,會(huì)導(dǎo)致它的體溫持續(xù)的升高;第三,高頻的振翅(為了逃命)會(huì)導(dǎo)致肌肉纖維逐漸的被撕裂。
在這種情況下,蚊子的飛行效率連自由飛行的十分之一都不到,也就是說一般的蚊子能夠堅(jiān)持1-2個(gè)小時(shí)就不錯(cuò)了,至于像野外那樣或者無干擾情況下那樣的十幾個(gè)小時(shí),就不用想了。
當(dāng)那只被追逐一小時(shí)的蚊子最終墜落在地上,它用死亡證明了一個(gè)真理,世間不存在永動(dòng)的生命。即使擁有最精密的飛行引擎,蚊子終究需要停靠充電和休息。
當(dāng)然,我們這只是假設(shè)了一種很難發(fā)生的情況,畢竟沒有誰能跟蚊子熬到它飛不動(dòng)了,況且尤其是在夜晚,蚊子的飛行技巧極容易導(dǎo)致我們明明盯著它,它卻神奇的消失了,這就是飛行技巧加上我們自己的視覺盲區(qū)共同的結(jié)果。雖然我們很難像這個(gè)實(shí)驗(yàn)一樣折磨蚊子,但是網(wǎng)上有許多技巧,而在筆者看來,最大的滅蚊技巧并不是怎么折磨它,而是如何讓它變少?方法其實(shí)也不難,首先要保護(hù)蚊子的天敵,比如各種鳥類、蜻蜓等肉食性昆蟲,其次要減少蚊子的孳生地,這一點(diǎn)我們可以從清理家居環(huán)境附近容易積水的地方或者容器入手。
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