本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
即使是飛蛾也無法逃脫處女的苦難。猶他大學的科學家進行的一項新研究表明,當雄性處女棉鈴蟲(Helicoverpa zea)飛蛾聞到雌性的氣味時,它會不惜一切代價儘快到達她身邊,即使這意味著在身體做好持續飛行的準備之前就起飛。
棉鈴蟲(H. zea)遍佈世界各地,被認為是主要的農業害蟲。如果它們以玉米為食,其幼蟲更廣為人知的名稱是玉米穗蟲;如果它們以棉花為食,則稱為棉鈴蟲;如果它們以番茄為食,則稱為番茄果蟲。棉鈴蟲(H. zea)飛蛾的平均翼展約為4釐米,其前翅呈柔和的黃色或棕色,帶有鏽色、橄欖綠色或灰色斑點。
它們屬於夜蛾科,是世界上最大的飛蛾和蝴蝶科。對於這些飛蛾來說,成功的繁殖完全取決於時機,因為雌性一旦交配一次,就會停止尋找配偶,並且至少在接下來的 24 小時內,其接受能力和性資訊素的產生會受到抑制。這意味著雌性很少在一個晚上交配兩次,因此雄性在聞到她的氣味後立即找到她是很有道理的。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞報道,方法是 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
但這其中的問題是,飛蛾要實現快速有力的飛行,必須首先透過顫抖來預熱肌肉。昆蟲的飛行肌肉是動物王國中代謝成本最高的肌肉型別之一,需要大量的氧氣來產生足夠的動力。因此,如果雄蛾不花時間適當預熱,它可能無法到達雌性身邊,或者可能被其他追求者趕超。這些處女蛾受制於快速起飛和穩定飛向終點之間的權衡。
生物學家何塞·克雷斯波和尼爾·維克斯檢查了處女雄性棉鈴蟲(H. zea)飛蛾的起飛前行為。他們選擇了處女雄性,因為它們從未交配或接觸過資訊素,因此會產生最準確的結果。維克斯和克雷斯波將雄性冷卻至 8 到 10 攝氏度,這使它們處於不活動狀態,然後將它們運送到微型風洞中,一旦它們適應了環境,就讓它們接觸六種不同的氣味。一種是雌性的正常資訊素氣味,另一種是稀釋的資訊素,另外四種是對雄性沒有任何影響的對照氣味。使用可以測量體溫的紅外攝像機記錄雄性對不同氣味的反應。
在《實驗生物學雜誌》上發表,研究人員報告說,當雄性接觸到有吸引力的資訊素時,它們開始顫抖的速度明顯快於那些接觸到其他任何氣味的雄性,並且起飛時的胸部(胸腔的)溫度較低。接觸到資訊素以外的氣味的雄性只有在完全預熱飛行肌肉後才朝隨機方向飛行。“這些傢伙的升溫速度並不相同,”維克斯說。“接觸資訊素氣味的傢伙會‘哇!’,它們升溫更快,起飛也更快。但這會影響它們可以產生的飛行動力。”
研究小組還透過測量垂直飛行動力(或力)來測量胸部溫度對飛蛾飛行有多大影響。他們透過將一個昆蟲針輕輕地連線到飛蛾的胸部上來做到這一點。針的另一端連線到一個力感測器。然後將飛蛾放置在一個小的泡沫塑膠球上,飛蛾會用腿反射性地抓住泡沫塑膠球,當克雷斯波將球輕輕移開時,飛蛾會反射性地向上飛離它。飛蛾上方還放置了有吸引力的白色和黑色燈光,以確保飛蛾以最大力向上飛行,這由感測器記錄和測量。
結果表明,為了獲得最大的飛行動力,飛蛾需要將其肌肉加熱到 32 攝氏度。克雷斯波和維克斯觀察到的處女雄性起飛時的溫度僅為 27 攝氏度,這太低了,無法抓住雌性。“[飛蛾]以‘爭奪競爭’而聞名,”克雷斯波說。“當雌性在田野中散發資訊素時,該資訊素可能會被幾隻雄性檢測到,它們會試圖競爭並首先到達雌性身邊。你可以看到,早點起飛並試圖首先到達雌性身邊可能是有利的。”
但是,他補充說,以較低的溫度起飛意味著維持飛行的動力較小,因此這些處女蛾在預熱和更快起飛以首先到達雌性身邊之間存在妥協,或者等待並適當地預熱肌肉,希望緩慢而穩定地贏得比賽。目前尚不清楚哪種選擇更好——是烏龜還是兔子——直到進行進一步的研究來比較每種方法的平均成功率。維克斯說,他們的結果表明,“飛行,投入一段關係是需要付出代價的”。
****
1月10日,星期二
所以,X計劃:我透過將它插入最近的辣妹來將自己從青春期的處女地獄中解放出來,正在全面展開,但到目前為止,事實證明是不成功的,儘管事實上我是有史以來最快的傢伙。這就是他們叫我約翰的原因,這使我與所有其他不叫約翰的飛蛾區分開來,或者稱我為閃電俠,因為我是有史以來最快的傢伙。將繼續採用這種策略,因為作為最快的傢伙意味著我必須贏。
1月12日,星期四
仍然沒有到達雌性身邊,但已經非常接近了。昨天我實際上看到了一隻雌性,然後我太累了,不得不坐下來。
1月13日,星期五
今天,X計劃成功了。現在我是一個男人了。另一方面,我現在完全參與了Y計劃:我將自己從被性稱為閃電俠的地獄中解放出來。該策略包括承認我有一個問題並使用區域性麻醉乳膏。