昆虫体验重力的影响


一项新的研究表明,它们比人类有更多的控制力。


美国,现在安全地在地上。

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重力是对生命系统最普遍的环境影响之一。它把我们拴在地球上,创造我们的潮汐。

对人类来说,对重力的生理反应每天都在发生。想象一下你被翻转过来,站在你的头上。几秒钟后,由于血流量增加,你会感到头部有压力。

现在我们知道重力也影响我们星球上较小的居民。

一个新的研究发表在杂志上美国国家科学院院刊betway必威官方来自美国弗吉尼亚理工大学的 Jake Socha 表示,昆虫经历了类似的重力生理效应。

索查说: “这个项目是从在 x光图像中看到一些奇怪的东西并提问开始的。”。"没有人预料到一只小昆虫会因为它们的重力方向而有任何类型的反应。"

这是因为昆虫有一个开放的循环系统,这意味着它们的血液不包含在动脉和静脉中,器官漂浮在一个中央腔中。人们认为,这种身体结构的存在并没有重力对大型脊椎动物的封闭心血管系统产生同样强烈的影响。

索查和他的团队研究了重力对美国,通常被称为美国蚱蜢,并发现了一种叫做功能分区的主动反应。

X光分析显示,当昆虫直立时,位于蚱蜢头部的气囊已经大大膨胀,而腹部的气囊更小。

当动物头朝下时,相反的情况发生了: 头部的气囊尺寸减小,而胸部的气囊尺寸大大扩大。

索查把这种效果比作潜入一个深游泳池。当一个人潜入水中时,压力会更大。同样的概念也适用于蚱蜢的身体: 身体下部或下部的部分血压更高,因此气囊被压缩。

然而,当昆虫醒来时,反应是不同的。气囊对取向的响应变化较小。

“我们的发现表明动物已经控制了它们身体的内部,” 索查说。

“今年早些时候,我们发表了一篇类似发现的论文。我们分析了甲虫,发现它们有积极的身体反应来补偿它们身体上的力。所以,我们对其他动物的其他生理反应感兴趣。"

对开放循环系统的经典理解是,血液在体内自由流动,就像瓶子里的液体一样,体内的压力都是相似的。Socha 的团队发现蚱蜢可以通过灵活的阀门系统改变体内压力。

“这太了不起了,” 他说。“我们一直在 x光上看到奇怪的事情发生,所以我们认为有些事情正在发生。

“发现这一点给了我们证据来得出结论,蚱蜢确实有一种抵消重力的机制,这对大多数科学家来说是违反直觉的。”

研究人员还发现蚱蜢的心率随着方向的变化而变化,就像人类一样。一个例子是,因为重力阻碍了血液流向大脑,所以站得太快会产生头晕的感觉。你的心脏更加努力地跳动来克服这种重力效应。

“我们有多个指标指向蚱蜢对其身体方向的反应,” 索查说。

“它们在生理上对它相对于重力的方向做出反应,并且在它的体内有处理它的机制。蚱蜢能够改变它们的心率、呼吸频率,并对它们的身体进行功能划分以控制压力。"

  1. https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1915424117
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