董淑亮,中国科普作家协会会员、江苏省首席科技传播专家、江苏省十大科技传播人物。出版《童话里的科学》《神奇的动物》《发明改变世界》《长翅膀的“侦察兵”》《四季科学童话》等科普专著100部,曾获冰心儿童图书奖、共青团中央“五个一”工程奖、江苏省优秀科普作品奖等。
苍蝇是一种令人讨厌的小昆虫,被认为是声名狼藉的“逐臭之夫”。可是,苍蝇却有着惊人的嗅觉:它能在很远的地方就聞到微乎其微的气味,同时它还有“神奇”的抗菌能力。这让科学家们十分好奇。经过长期的潜心研究,他们渐渐揭开一些苍蝇身上鲜为人知的奥秘。
长在“辫子”上的鼻子
夏天是苍蝇最喜欢的季节。当它从很远的地方闻到饭菜的香味时,就会立即“嗡嗡”地飞来,一下子落在食物上面,并释放出一种特殊气味的物质,把它同伴也招引来,共享美餐。
那么,苍蝇的嗅觉为什么那么灵敏?原来,苍蝇的“鼻子”长在头上那一对“辫子”似的触角上。它的触角上分布着许多嗅觉感觉器。每个感受器是一个小腔。每个小腔里面有成百个神经元,能灵敏地对空气中飞散的化学分子作出反应。也就是说,触角接收到气味的信号后,就把它转变成电脉冲,然后送往大脑。这样,苍蝇就能分辨出不同的味道。更为重要的是,苍蝇的味觉细胞各有各的任务:一种是对苍蝇喜欢吃的糖类物质敏感,要它去享用美餐;还有一种是对苍蝇不喜欢吃的盐类、酸类和酒精等物质敏感,要它避开。苍蝇的味觉细胞还能根据食物的性质发出不同的电波,然后传到它的大脑,告诉它哪种物质能够接受,哪种物质拒绝接受;能接受的物质是黏的还是稀的,是冷的还是热的,等等。瞧,苍蝇的鼻子好厉害!
科学家受此启发,模仿苍蝇的“鼻子”制成了一种灵敏度很高的“小型气体分析仪”——就是把非常细的微电极接到仿苍蝇触觉装置上,将接收到的信号进行放大,并送给分析仪。这种仪器现已装置在宇宙飞船上,用来分析飞船的船舱里气体是否异常。同时,它也可检测潜水艇和矿井里的有毒气体,以便及时发出警报。
沾满细菌却不生病
苍蝇喜欢在脏东西上面飞来飞去。据科学家计算,一只苍蝇常常携带几十万甚至几千万个细菌。这么多有害的细菌,即使生命力比苍蝇强大得多的人类都避之不及,但是小小的苍蝇仍从容地生活在这样肮脏的环境里,从不生病。这是为什么呢?
有研究认为,这与它快速排泄有关。据研究,哺乳动物从进食到排便,最快的速度也要几十分钟,有的甚至要好几个小时。但是,苍蝇从进食、处理和吸收养料,直到排出废物,只需7~11秒的时间。病菌进入苍蝇体内,还没来得及大量繁殖,便被苍蝇排出了体外。这么高的速度和效率,是其他动物望尘莫及的。
到了20世纪 60 年代以后,日本科学家从苍蝇的消化道中分离出一种小分子蛋白质。把它滴在伤寒、霍乱、痢疾、脑炎、肠炎等病菌的培养基上时,科学家们惊讶地发现,这些病菌大部分被溶化掉了。这说明,苍蝇体内有一种特殊的杀菌物质。后来,许多科学家加入到对苍蝇抗菌之谜的研究中。他们在其他昆虫的体内也找到了类似的抗菌蛋白。科学家将之命名为“抗菌肽”。
抗菌肽是昆虫血淋巴产生的,很容易溶解在水中,对多种病菌都有灭杀作用。目前,科学家已从双翅目和鳞翅目昆虫体内分离出了几十种抗菌肽。抗菌肽还能有效杀死人体寄生虫,对蝇体内的原虫也有毒杀作用。这成为对付病原菌的一种新武器,给人类的医疗事业带来了新的发展希望。