果蝇一次飞行可远达15公里,相当于人一次行走超过1万公里

据最新一期《美国国家科学院院刊》刊发的论文,加州理工学院(Caltech)的科学家研究发现,饥饿的黑腹果蝇是极端的超级马拉松飞行者,其一次觅食旅程可远达15公里,相当于人一次行走超过1万公里(www.xhjL.com.cn)。

据报道,加州理工学院的科学家们在加州莫哈韦沙漠的一个干燥湖床进行实验,他们释放了数以千计的果蝇,并将它们引诱到含有发酵果汁的陷阱中,以确定它们的飞行速度。

人类对黑腹果蝇的飞行能力知之甚少,现在才发现它们是超级超级马拉松飞行者。

论文作者、加州理工学院的生物学家迈克尔·迪金森表示,这些果蝇是标准的实验室模型生物,但它们几乎从未在实验室之外被研究过,因此我们对它们的飞行能力知之甚少。

在前博士后学者凯特·莱奇的带领下,研究小组多次前往莫哈韦沙漠中的一个干涸湖床,释放装在容器中的果蝇。

释放果蝇的地点。

研究小组在距离释放点周围1公里的圆周上布置了10个“气味陷阱”,每个“气味陷阱”都含有发酵苹果汁和香槟酵母,这种鸡尾酒组合会产生二氧化碳和乙醇,对果蝇来说是无法抗拒的。

每个“气味陷阱”都有一个摄像头,并配有单向阀,果蝇可以爬进陷阱,飞向鸡尾酒,但不会再爬出来。

释放点周围设置了10个“气味陷阱”。

装果蝇的容器有大量的糖,果蝇在飞行前可以摄入足够的能量。由于容器中没有蛋白质,饥饿的果蝇会有强烈的动力去寻找富含蛋白质的食物。该实验室以前的研究表明,一只能量充足的果蝇能够连续飞行3小时。

此外,研究人员还设立了一个气象站,在整个实验过程中测量释放地点的风速和风向,这将表明果蝇的飞行如何受到风的影响。

在预定的时间和不同风力条件下,研究人员在释放点分批次打开容器,释放果蝇。

研究人员释放果蝇。

第一批果蝇用了大约16分钟飞完1公里的路程到达陷阱,对应的速度约为每秒一米。

研究小组将这一速度解释为下限,因为也许这一批苍蝇在释放后绕了点圈,或者没有以完全的直线飞行。

“气味陷阱”对于饥饿的果蝇是不可抗拒的。

由此,研究小组得出结论,果蝇可以在一次飞行中大约飞行12至15公里(7.4至9.3英里),如果有尾风的帮助,还会飞得更远。

2018年,迪金森实验室发现,果蝇在寻找食物的过程中利用太阳进行直线飞行。漫无目的地绕圈飞行可能是致命的,所以能够有效地导航是一种进化上的好处。

研究小组认为,每只果蝇随机选择一个方向,利用太阳向该方向直飞,并仔细调节其前进速度,同时允许自己被风吹向侧面。这使它能够覆盖尽可能多的距离,并增加它遇到来自食物的一缕气味的概率。

文/南都记者 陈林

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