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蟑螂没有头为什么也能活着,可以存活多久

2017-4-13 15:49:57      点击:
    [导读]研究证明,蟑螂有让人羡慕的超强存活力。蟑螂少了头会稍微笨一点,但确实还能继续活下去。蟑螂没有头为什么也能活着可以存活多久?
      蟑螂坚忍不拔的存活力是众所皆知的,如果爆发核战争,它们很有可能成为地球上惟一的幸存者。有些人甚至声称,蟑螂就算少了头也可以活着。这种说法似乎是事实,有些没有头的蟑螂确实还能撑个几周。
      专门研究蟑螂生长的美国麻省理工大学阿模斯特分校生理及生化学家约瑟夫·康凯尔表示,要知道蟑螂和许多其它昆虫少了头还活得下来的原因,我们必须先了解人类为什么做不到。首先,头被砍掉之后,人类会大量出血、血压骤降,氧气及养分便无法输送至体内的重要器官。康凯尔说:“你是失血而死的。”
      再者,人类以嘴巴或鼻子呼吸,并靠脑部来控制呼吸作用,所以呼吸也会跟着停止。此外,人类没有头就不能吃东西,即使没有上述其它致死原因,也会饿死。
      蟑螂体内没有和人类相同的循环系统。人类的血压必须维持在一定的数值,才能让血液在如此大范围的血管中顺利流动,并穿过细小的微血管。康凯尔指出,蟑螂的血管系统规模小很多,也没有微血管,所需要的血压相对低得多。他补充说:“当你把蟑螂的头切掉,颈部的血管常因凝血而封住,不致有大量失血的情况出现。”
      另外,蟑螂以呼吸孔(spiracle,身体各节的小洞)呼吸。它们的脑部不控制呼吸作用,血液也不负责携带氧气到全身。空气从呼吸孔进入后,就透过气管直接送至体内各组织。
      蟑螂是一种变温动物,也就是俗称的冷血动物。因此不必耗费能量来维持体温,需要的食物量比人类少很多。康凯尔说,它们吃一餐就能存活数周,“只要没有天敌出现,它们可以一直待在同一个地方不移动。”
      美国德拉瓦谷学院的昆虫学家提宾对美洲蟑螂进行了切除头部的实验,并且非常仔细地以显微镜观察其变化。“为了怕干掉,我们还用蜡封住伤口。最后有一公一母在广口瓶内多活了几个星期。”
      蟑螂和许多其它昆虫在各体节内有神经丛,那是集中化的神经组织,具有基本的神经功能而能表现反射作用。提宾说:“即使没有脑,蟑螂的身体仍能做出简单的动作,例如站立、对触摸产生的反应,以及移动。”康凯尔说,蟑螂不只是身体活得下来,被切下的头部功能也还在,触角会继续来回摆动数小时,直到没力为止。如果给予头部营养补充与低温保存,时间还可再延长。
      美国亚利桑那大学专研节肢动物学习、记忆及脑部发展的神经科学家尼古拉斯·施特劳斯菲尔德进一步解释:“蟑螂的身体传送大量的感觉讯息到头部,若缺少这些讯息,脑部就无法正常运作”。他举例说,虽然蟑螂记忆力惊人,但假使身体某部分残缺,尝试教它们任何事情都徒劳无功。“我们必须保持它们身体的完整性。”
      没有头的蟑螂或许令人毛骨悚然,但科学家利用肢解的蟑螂身体及头部进行过很多实验,以探讨一些严肃的议题。例如,蟑螂头部有控制成熟的腺体,少了头的身体就不再受到此类激素的影响,这个发现有助于昆虫变态与繁殖现象的研究;而少了身体的头部,则说明昆虫的神经元如何发挥功能。总之,以上结果再次证明,蟑螂有让人羡慕的超强存活力。蟑螂少了头会稍微笨一点,但确实还能继续活下去。
      因为蟑螂的神经系统和哺乳动物是不同的,节肢动物的神经系统传承了环节动物的梯状(又称链状)神经结构,但是会有明显的愈合节点即原始的“脑结构”,这种愈合是神经系统的一种极大的进步。
      昆虫纲的一般是头胸腹三个部分有神经节点(不同纲根据身体分节神经系统的愈合有很大区别),每一个都是一个“脑”,因此不论你横切或者只切掉头部它的神经系统都可以保证工作。
②开放式血液循环
人的血液循环是闭合式的,所以有很高的血压,切开动脉血会真的喷射出来,但是蟑螂不会,因为昆虫的血液循环系统是开放式低压循环系统,即其整个体腔都是血腔,所有脏器都浸浴在血液中直接和血液产生物质交换,而其养料废物运输则是通过唯一的一部分管状结构背血管来交换。而由于昆虫没有淋巴系统,它的血液又叫“血淋巴”,即兼顾血液和淋巴液的作用。而背血管则负担着类似于心脏的作用,即通过收缩使那一点点液体移动。因此它的血压很低,创口很快会
      研究证明,这些人的感慨也不无道理,蟑螂没有头,也依然可以存活一个星期。在美国马萨诸塞州的阿默斯特大学里,研究蟑螂进化的生理学者和生物化学家约瑟夫孔克解释说,明白了为什么蟑螂以及其他一些昆虫,没有头也能生存,就能明白为什么人类不行。如果人类被砍掉头颅,马上就会流血,血压降低,妨碍了氧和养料的传输,无法供应给维持生命所需的组织,孔克写道:“你会死于流血过多。”另外人类呼吸是依靠嘴或者鼻子,并且由大脑来控制这些功能,因此砍掉头,呼吸会停止。此外人类没有头就不能吃东西,但是蟑螂与人类的血压方式不同,孔克说:“它们没有像人类一样庞大的血管网络,也不需要很高的血压,才能保证血液能到达毛细血管。它们拥有一套开放式的,不需要太高血压的循环系统。”他补充道:“当你砍掉它们的头,它们脖子的伤口会因为血小板的作用而很快凝固,不至于血流不止。”蟑螂呼吸通过气门-它们每段身体上都有一些小孔。而且它们不需要通过大脑来控制呼吸功能,而且血液也不用运输氧,它们只需要通过气门管道就可以直接通过导管呼吸空气,蟑螂属于冷血动物,这意味着它们需要的食物比人类的少得多,孔克说:“它们吃上一餐,就能维持数周,只要没有遇上掠食者,伤口又没有被细菌或病毒感染,它们就能幸存下来。”