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日本学者从分子层面揭示蜜蜂高速振翅的奥秘


http://www.sina.com.cn 2005年12月16日15:46 国际在线

  新华社东京12月16日电(记者 钱铮):蜜蜂、苍蝇等昆虫飞行时伴随着嗡嗡声,而蜻蜓、蝴蝶等飞舞时则悄无声息,这是因为它们振翅频率不同所致。日本学者近日从分子层面揭示了蜜蜂等能如此高速振翅的奥秘。

  日本高辉度光科学研究中心研究员岩本裕之等人在《英国皇家学会学报》网络版上发表论文说,他们通过实验证实蜜蜂、苍蝇等能够高速振动翅膀的关键在于它们翅膀的肌原
纤维的蛋白质排列相当有规则。

  此前的研究显示,蜻蜓等从进化角度来说属于比较原始的昆虫,它们的神经信号每传递1次,翅膀肌肉收缩幅度超过10%,翅膀相应地振动1次。而蜜蜂、苍蝇等从进化角度来说属于比较高等的昆虫,翅膀肌肉只收缩3%,所以它们的翅膀才能小幅高频地振动。

  此次日本学者进一步从分子层面找到了这一现象的原因。岩本裕之等人研究了蜜蜂、蝴蝶等50种进化水平不同的昆虫,把它们的肌原纤维细胞快速冷冻起来,用大型放射设施“SPring8”的X射线照射这些纤维并加以分析。

  结果发现,高等昆虫如蜜蜂、苍蝇、甲虫、椿象等,其肌原纤维的蛋白质排列非常整齐,纤维断面呈轮廓清晰的六角形;相比之下,较原始的蜻蜓、蝶类肌原纤维的蛋白质排列比较杂乱,从纤维断面图像看,呈轮廓模糊的圆形。研究人员认为,蜜蜂等昆虫肌原纤维的这种规则性,使它们能够高速振动翅膀。

  但是研究中也发现了例外:原始的天蛾科以及蜻蜓目束翅亚目的昆虫,它们的肌原纤维蛋白质排列也很规则。研究人员推测,这些昆虫可能是为适应某些需要而独立进化的分支,具体情况尚待更深入的研究。


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