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真正的吸血鬼 蝙蝠远不是唯一吸血的生物

2006年,吸血鬼有点Jennifer Zaspel。不,不是那种幻想,有着浓密的面孔,黑色的斗篷和锋利的牙齿。这个吸血鬼是真实的 - 还有一只飞蛾。

Zaspel是一名生物学家,曾在印第安纳州西拉斐特的普渡大学学习昆虫。她曾飞往俄罗斯寻找一种叫做Calyptra thalictri的飞蛾。这些臭虫喝果汁,如葡萄,覆盆子和桃子。为了做到这一点,昆虫在果实的皮肤上戳了一个长长的稻草状口腔,称为长鼻(Pra BOH sis)。进入后,它会榨出甜汁。果汁不是所有这些飞蛾都喝的。在俄罗斯东部的一个河谷中行走时,Zaspel将其中一只飞蛾困在塑料小瓶中。好奇地看到虫子会做什么,她把拇指伸进容器里。“在几分钟之内,它开始以我为食,”她说。飞蛾把它的长鼻子钻进了她的皮肤并开始喝她的血液。

在帽状thalictri蛾只是众多动物的一个“吸血鬼”蚊,蜱,臭虫和蝙蝠是其中最有名的。鲜为人知的是一种蜘蛛也会在血液中盛宴。一些吸血鬼动物将血液作为咸味零食,如取样饼干或一块奶酪。对于其他人来说,一顿血后萦绕的气味使他们对配偶更有吸引力。对于某些动物来说,血是绝对必要的。他们必须经常喝 - 或死。

成为一个吸血鬼并不容易。这些生物必须开发出聪明的方法来挑选和攻击他们的猎物。正如老德古拉瞄准颈部一样,一些生物会仔细选择咬的地方,以确保他们获得最大的一餐。

从水果到血液

Zaspel在俄罗斯遇到的飞蛾并不是第一个已知的吸血蛾。一些相关物种也饮用动物的血液,包括大象和犀牛。其他Calyptra飞蛾只吃水果。即使在C. thalictri物种内,也只有一些飞蛾会喝血。Zaspel的团队在俄罗斯收集了其中16种飞蛾。每个飞蛾都有机会刺穿一名研究人员的拇指。只有三只飞蛾选择喝科学家的鲜血。其他人甚至没有试图刺穿研究人员的皮肤。

Zaspel想知道喂血的飞蛾与仅吃水果的飞蛾有何不同。也许吸血鬼已经进化出了特殊的长鼻功能。

为了进行调查,Zaspel将那些饮用血液的C. thalictri蛾中的这些口器与那些没有饮用血液的那些口器进行了比较。在这两种情况下,长鼻类似于两根粘在一起的吸管,钩子和倒钩有助于昆虫刺穿水果或动物组织。Zaspel寻找钩子和倒钩形状的差异,但没有看到任何形状。

因此,她的科学家们接下来专注于昆虫的触角。飞蛾使用这些器官像鼻子一样嗅到重要的气味。天线上的微小的毛发结构,称为感受器,检测气味。研究人员使用显微镜对每根天线上的感器进行了计数。吸血蛾的感染率低于其物种成员,仅用于水果。

较少的感受器可能会使飞蛾对动物的气味不那么敏感。事实上,只有吃水果的飞蛾在提供研究员的拇指时似乎经常被击退。他们转身离开或试图逃跑。相比之下,吸血蛾可能无法很好地发现动物的气味。这可能会使拇指作为晚餐的选择而不那么令人反感。Zaspel认为,这些昆虫从喂食水果进化而来。随着时间的推移,过去只吃水果的一些飞蛾会对血液有所了解。血液还为蛾提供盐,这是必需的营养素。也许血液的咸味为飞蛾提供了一种可口的变化,从果汁的含糖味道。

吸血鬼猎人

有些动物以迂回的方式获得血液。它们不是直接饮用,而是以吸食蚊子为食,如蚊子。那顿饭通常包括蚊子猎物的鲜血。这就是东非的吸血鬼蜘蛛嗜血的方式。生物长到约5毫米长(约五分之一英寸)。八只眼睛绕着它的头。两只大眼睛捡起细节;其他六个检测动作。

吸血鬼蜘蛛的目标是吞噬动物血液的蚊子。当蜘蛛发现它的猎物时,首先它会蹲伏。然后蜘蛛慢慢前进。Ximena Nelson解释说,它“就像一只猫在花园里接近一只鸟”。她是新西兰基督城坎特伯雷大学的生物学家。

当蜘蛛进入范围内时,它会扑向蚊子。然后它咬了昆虫。咬了一口毒药,把蚊子的内脏变成了液体。然后蜘蛛吮吸所有这些虫汁。包括蚊子可能在最后一餐中享用的任何血液。

吸血鬼蜘蛛可能更喜欢血液,因为气味会吸引潜在的配偶。“这是一种性感的气味,”尼尔森说。气味可能暗示蜘蛛是熟练的猎人,因此是一个很好的伴侣。“它就像香水。”但这只蜘蛛不会吃任何蚊子。它只在一种名为Anopheles的类型上用餐。“他们非常挑剔,”尼尔森说。“就像我们说我们只会吃某种牛的牛肉。”它只针对雌性,因为雄性通常不以血为食。

警告:这有点严重

尼尔森想知道吸血鬼蜘蛛如何分辨出雄性和雌性蚊子。刚吃过血的女性很容易被发现,因为她的腹部很胖。但即使女性尚未找到血粉,吸血鬼蜘蛛也会选择女性而不是男性。蚊子的触角可以提供视觉提示。男性拥有羽状天线,而女性则拥有普通天线。也许蜘蛛在攻击前检查了虫子的触角。

为了测试吸血鬼蜘蛛是否这样做,尼尔森及其同事进行了一次相当可怕的实验。他们先将一堆蚊子切成两半。每个虫子的上半部分包含头部和胸部。下半部分包括腹部,女性最近可能携带一些血液。

然后研究人员将昆虫粘在一起,重新加入顶部和底部。有时,研究人员将男性或女性顶部放回同一性别的底部。其他时候他们混合上衣和下衣。

最后,团队向吸血鬼蜘蛛展示了这些重新组装的虫子。正如预期的那样,蜘蛛通常会攻击腹部肥胖的蚊子。但是在两只带血的蚊子之间做出选择 - 一只有雌性头,另一只有雄性头 - 蜘蛛通常选择全雌性虫。然后研究人员创建了蚊子的计算机动画。每个cybermosquito都有一个肥胖的腹部 - 暗示它充满血液。从一个计算机化的蚊子到下一个,只有天线改变了。当吸血鬼蜘蛛观看视频时,他们表现出对运动女性触角的蚊子的明显偏好。

结果表明,蜘蛛确实检查了蚊子的触角,以区分雄性和雌性猎物。收益可能是充满血液的蚊子。尽管如此,蜘蛛的行为仍困扰着尼尔森。男性和女性触角之间的差异很小 - 类似于两根人类头发之间的差异。蜘蛛的两只大眼睛似乎不应该足够强大来检测这些细节。“我仍然无法弄清楚他们是怎么做的,”她承认道。

也许最隐秘的吸血动物是吸血蝙蝠。这些哺乳动物在奶牛,猪和鸟的血液中盛宴。像神话中的吸血鬼一样,这些蝙蝠主要在晚上出现。他们将沿着地面跑到睡觉的动物身上,用锋利的剃刀般的牙齿咬住它的皮肤,然后舔一些血。他们的咬伤是如此微妙,以至于它甚至不会唤醒受害者。

吸血蝙蝠需要血才能生存。“如果他们在24或48小时内没有血粉,那么他们就会死亡,”David Julius解释道。他是旧金山加州大学的生物学家。蝙蝠不吃任何东西:血是他们唯一的食物来源。

吸血蝙蝠也选择在哪里仔细咬。它搜索动物身体上最温暖的斑点。这就是血液最接近皮肤的地方 - 以及蝙蝠的牙齿。为了找到这些热点,蝙蝠使用了坑器官。鼻子周围的这些皮肤包含神经细胞。细胞感受到热量。

为了了解坑器官是如何工作的,朱利叶斯的团队采集了组织神经细胞的样本。然后研究人员提取了称为RNA的遗传物质。RNA是一种像一组指令一样的分子。它告诉细胞要制造什么类型的蛋白质。(蛋白质是在细胞中发挥作用的分子。)科学家们发现,坑器官的神经细胞产生了一种名为TRPV1的蛋白质。人类舌头,眼睛和皮肤中的神经细胞也会产生这种蛋白质。(人们也使用这种蛋白质来检测热量以及某些类型辣椒的辣味。)

TRPV1就像电池外部的门。通常,它已关闭。但是当温度足够高时,在TRPV1中间会打开一个洞。它几乎就像甜甜圈中的洞。钠和钙的离子(带电分子)现在可以进入细胞。这些离子的运动产生电流。该电信号从触发的细胞通过神经导管一直传播到大脑。电流携带的信息告诉动物一些东西很热。

因此,吸血蝙蝠使用这种分子来探测热量并定位猎物是有道理的。但蝙蝠产生了特殊版本的TRPV1。它们的蛋白质的形式比人类细胞中的形式短。朱利叶斯想知道这个短分子是否也表现得与人类的不同。为了寻找差异,该团队触发人类和青蛙细胞产生TRPV1。(那些青蛙细胞是实验室实验中使用的标准细胞类型。)一些细胞形成分子的长形式,一些细胞形成短形式。然后研究人员改变了细胞周围的温度,记录了细胞发出的任何电信号。

制造长TRPV1分子的细胞在加热到约40摄氏度(104华氏度)时开始产生电信号。然而,具有短TRPV1分子的那些仅在31摄氏度(88华氏度)时触发电信号。换句话说,短版本对热量更敏感。该研究表明,吸血蝙蝠是一种更敏感的热探测器。这使得这些飞行的哺乳动物有更好的机会归巢于受害者的静脉。吸血鬼飞蛾,蜘蛛和蝙蝠都进化成为熟练的吸血鬼。与电影吸血鬼不同,它们非常真实。

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