蛆吃东西为何如此之快

咪豆啦啦啦 2019-02-18 16:03:21

一段视频显示,10,000只蛆虫在短短两小时内就吃了16英寸的披萨。

珍妮弗·欧莱特 - 2/18/2019,凌晨1:00

尽管它们的体型很小,如何吃得如此之快?乔治亚理工学院的科学家们一直在研究这种“集体饲养”行为,并发现一种最大化幼虫摄食率的策略。科学家们在最近发表在“ 皇家学会界面 ” 杂志上的一篇论文中描述了这一结果  ,同时还有一段有趣的视频,展示了一小群幼虫在短短两小时内消耗了整个披萨。

“这是第一次,因为据我所知,我们已经图量化了,他们能够吃多少东西,以及他们如何能做到这一点,”研究生和共同作者奥尔加希什科夫说道,周六在华盛顿举行的美国科学促进会会议上展示了这项研究。这并不是她第一次以创造性的方式展示蛆虫的酣畅淋漓的吃东西。

Shishkov的顾问是David Hu,他在佐治亚理工学院经营一个生物运动实验室,研究各种生物是如何运动的。他或许最出名的是他对火蚁的研究,但他的实验室也研究猫,水蛇,各种爬昆虫,蚊子,当然还有黑蝇幼虫。

由于她在流体力学方面有所研究,Shishkov被吸引到研究生物的集体动力学。“我有兴趣看看我是否可以应用我所知道的流体力学技术来研究动物如何移动,”她说,希望有一天能将她揭示的原理应用于机器人技术。

该实验室从亚特兰大的一家名为Grubbly Farms的初创公司获得了黑人士兵蝇幼虫,这使它们成为可持续的鸡肉和鱼饲料来源。幼虫吃食物垃圾,尤其是水果和蔬菜,每天可以吞食两倍的体重。由于人类每年产生14亿吨食物垃圾,这些幼虫是处理它的一种可能的解决方案。蛆食用消费者的食物垃圾,然后依次喂给鸡和鱼。这是一个双赢的局面。

一堆幼虫既小又密,对研究来说很有挑战。对于喂养实验,将幼虫放置在10加仑的水族箱中,在顶部和底部放置摄像机以捕获幼虫的动作。然后Shishkov和她的合作者使用了一种称为粒子图像测速技术的技术来追踪生物的流动,以了解饥饿部落内部的真实情况。

他们发现,任何食品(如披萨)的表面积限制了有多少幼虫可以同时喂食。幼虫也经常从他们的喂食狂潮中休息,但阻止他们的同伴幼虫进食。作者写道,其他饥饿的小动物通过产生类似喷泉的行为来解决这种问题:“新幼虫从底部爬行并从顶部”抽出“ 这使得进食效率变的高效。Shishkov 等人。然后开发了一个数学模型来预测进食率。

这项研究还有一个实用的分支。黑蝇幼虫在巨型箱中饲养,鉴于它们的高代谢,这可能是一个问题。喂食时容易过热。在野外,它们可以爬行,但它们的运动在箱子中更加有限,整个“殖民地“很容易过热导致它们死亡。因此需要饲养人员对整个仓库进行空气调节,在那里饲养的比较昂贵并且低效,科学家为此还发明了一种正在申请专利的充气床 - 通过给幼虫喂食物质吹出冷空气。这可以防止它们过热,并确保农民仍能获得高产量。

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