董淑亮,中國科普作家協(xié)會會員、江蘇省首席科技傳播專家、江蘇省十大科技傳播人物。出版《童話里的科學》《神奇的動物》《發(fā)明改變世界》《長翅膀的“偵察兵”》《四季科學童話》等科普專著100部,曾獲冰心兒童圖書獎、共青團中央“五個一”工程獎、江蘇省優(yōu)秀科普作品獎等。
蒼蠅是一種令人討厭的小昆蟲,被認為是聲名狼藉的“逐臭之夫”。可是,蒼蠅卻有著驚人的嗅覺:它能在很遠的地方就聞到微乎其微的氣味,同時它還有“神奇”的抗菌能力。這讓科學家們十分好奇。經(jīng)過長期的潛心研究,他們漸漸揭開一些蒼蠅身上鮮為人知的奧秘。
長在“辮子”上的鼻子
夏天是蒼蠅最喜歡的季節(jié)。當它從很遠的地方聞到飯菜的香味時,就會立即“嗡嗡”地飛來,一下子落在食物上面,并釋放出一種特殊氣味的物質(zhì),把它同伴也招引來,共享美餐。
那么,蒼蠅的嗅覺為什么那么靈敏?原來,蒼蠅的“鼻子”長在頭上那一對“辮子”似的觸角上。它的觸角上分布著許多嗅覺感覺器。每個感受器是一個小腔。每個小腔里面有成百個神經(jīng)元,能靈敏地對空氣中飛散的化學分子作出反應。也就是說,觸角接收到氣味的信號后,就把它轉(zhuǎn)變成電脈沖,然后送往大腦。這樣,蒼蠅就能分辨出不同的味道。更為重要的是,蒼蠅的味覺細胞各有各的任務:一種是對蒼蠅喜歡吃的糖類物質(zhì)敏感,要它去享用美餐;還有一種是對蒼蠅不喜歡吃的鹽類、酸類和酒精等物質(zhì)敏感,要它避開。蒼蠅的味覺細胞還能根據(jù)食物的性質(zhì)發(fā)出不同的電波,然后傳到它的大腦,告訴它哪種物質(zhì)能夠接受,哪種物質(zhì)拒絕接受;能接受的物質(zhì)是黏的還是稀的,是冷的還是熱的,等等。瞧,蒼蠅的鼻子好厲害!
科學家受此啟發(fā),模仿蒼蠅的“鼻子”制成了一種靈敏度很高的“小型氣體分析儀”——就是把非常細的微電極接到仿蒼蠅觸覺裝置上,將接收到的信號進行放大,并送給分析儀。這種儀器現(xiàn)已裝置在宇宙飛船上,用來分析飛船的船艙里氣體是否異常。同時,它也可檢測潛水艇和礦井里的有毒氣體,以便及時發(fā)出警報。
沾滿細菌卻不生病
蒼蠅喜歡在臟東西上面飛來飛去。據(jù)科學家計算,一只蒼蠅常常攜帶幾十萬甚至幾千萬個細菌。這么多有害的細菌,即使生命力比蒼蠅強大得多的人類都避之不及,但是小小的蒼蠅仍從容地生活在這樣骯臟的環(huán)境里,從不生病。這是為什么呢?
有研究認為,這與它快速排泄有關。據(jù)研究,哺乳動物從進食到排便,最快的速度也要幾十分鐘,有的甚至要好幾個小時。但是,蒼蠅從進食、處理和吸收養(yǎng)料,直到排出廢物,只需7~11秒的時間。病菌進入蒼蠅體內(nèi),還沒來得及大量繁殖,便被蒼蠅排出了體外。這么高的速度和效率,是其他動物望塵莫及的。
到了20世紀 60 年代以后,日本科學家從蒼蠅的消化道中分離出一種小分子蛋白質(zhì)。把它滴在傷寒、霍亂、痢疾、腦炎、腸炎等病菌的培養(yǎng)基上時,科學家們驚訝地發(fā)現(xiàn),這些病菌大部分被溶化掉了。這說明,蒼蠅體內(nèi)有一種特殊的殺菌物質(zhì)。后來,許多科學家加入到對蒼蠅抗菌之謎的研究中。他們在其他昆蟲的體內(nèi)也找到了類似的抗菌蛋白??茖W家將之命名為“抗菌肽”。
抗菌肽是昆蟲血淋巴產(chǎn)生的,很容易溶解在水中,對多種病菌都有滅殺作用。目前,科學家已從雙翅目和鱗翅目昆蟲體內(nèi)分離出了幾十種抗菌肽??咕倪€能有效殺死人體寄生蟲,對蠅體內(nèi)的原蟲也有毒殺作用。這成為對付病原菌的一種新武器,給人類的醫(yī)療事業(yè)帶來了新的發(fā)展希望。