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蝴蝶脚上的味觉器官 这只蝴蝶在挑选一片产卵的叶子。几天后这些卵就会孵化出幼虫,幼虫的第一口食物就是这片叶子。因此这片叶子将决定蝴蝶幼虫的生死。 这片叶子的生物碱、苷类这些毒素含量不能太高,而氨基酸、糖类必须充足、水分、盐分必须适中。 那么蝴蝶怎样检测这片叶子呢?诶,蝴蝶自有妙招,这个妙招这就是长在前脚跗节上的“味觉感受器”。 你没听错,蝴蝶的味觉器官不在他的口器里面,而是长在了脚上,神奇吧?。但是更神奇的是这个感受器只有几个细胞,但是却能完成这么复杂的化学检测! 今天我们就从结构、功能、进化多角度讲一下这个“脚上味觉器官”,让我们感受一下生命之神奇! 我们先看一下蝴蝶脚上的“味觉感受器”的结构,感受器呈毛状或锥形,长度 30–80 微米,末端具有小孔或裂隙,可允许水溶性或脂溶性分子进入。 再放到显示倍数,可以看到感受器内部包含 4–5个感觉神经元,并伴随 1个支持细胞。每个神经元检测的物质不同。有糖分侦察员、毒素排雷手、盐分探测兵、水质检测官。 当雌蝶停在叶片上时,它会不断地用前足轻拍、摩擦叶面,并通过位于脚上的味觉感受器,快速判断叶片的质量,毒素超标!糖分不足!氨基酸合格!’不同的化学分子,会让神经元发出不同频率的‘电波’,就像蝴蝶脚下的小小电报机,把味觉信息传给大脑。 就这样蝴蝶根据这些信息做出是否适合产卵的决定。 关键是这个器官只有几个细胞,堪称自然界最精密的“化学检测仪”。完胜人类制造那些复杂笨重的仪器。 这个“脚上味觉”的功能可不只是为宝宝选家园。平时,蝴蝶也用它来高效筛选食物!想尝哪朵花?不用伸嘴,“脚踩测味”即可,就像随身携带的试纸,比用嘴品尝方便高效多了。 其实在3亿年前的古生代,蝴蝶的脚上是没有这个装置,那时候植物群落还以蕨类、裸子植物为主,当时的昆虫主要依靠触角和口器来感知化学信息。 直到约1.4亿年前的白垩纪,被子植物大爆发,出现了大量有毒、有化学物质的叶片。吃错了,幼虫立刻死亡。这时候蝴蝶开始迅速进化,直到约1亿年前,蝴蝶由口器/触角的“化学感受任务”逐渐外包到腿上,就是我们现在看到的前足跗节味觉感受器。这是自然选择塑造生命的绝佳例证!
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