2009年10月1日

蝴蝶用觸角當作牠們的GPS




先前都大家都以為蝴蝶是用牠的腦部找到牠們遷移的方向,現在科學家才知道牠們是利用觸角找到方向。

每年秋天,蝴蝶會利用太陽確認方位,並遷移2000英哩到南方過冬。不過,太陽一天當中位置都不一樣,因此科學家之前都認為蝴蝶的腦中可能存在著一個「太陽的指南針」,因此牠們必須用這個24小時的指針飛對方向。現在科學家中於找到這個特殊裝置,結果卻不是他們預期。

「我們之前都認為控制過程都是在腦部,無論你問所有參與類似計畫的人,他們都會說:『當然,在腦中啊!』」作者這麼說。

他們團隊針對以往認為作為香味感應器的觸角,發現背後竟有我們都不知道的真相:當他們將觸角拔除,在模擬遷移的實驗裡,蝴蝶的飛行方向變得混亂。

「這真的很了不起」作者這麼說。移除觸角的蝴蝶雖然可以直線飛行,但在一個族群大家方向卻都不一致,相較之下,保留觸角的蝴蝶卻都一致往西南方遷移。「失去觸角的蝴蝶就像失去太陽的指引,一天當中牠們就失去方向了。」

他們接著檢視失去觸角蝴蝶腦中的分子變化,結果發現控制生物體內的日週期 (circadian rhythm) 分子變化並不因觸角的有無而有所影響。因此,這提高了GPS存在於觸角的可能性。


科學家簡單用了一個實驗證實,他們將蝴蝶一半觸角塗上黑色珐瑯質,以阻絕陽光;另一方面,他們用透光的塗料,作為對照組。結果,塗佈黑色塗料的蝴蝶繼續往北飛;另外一組就正常往南方飛,以佐證牠們的日週期是正常運作。

作者說,他們的結果應該讓一向以為是由大腦來控制蝴蝶行為的科學家嚇了一大跳,因為這不僅顛覆了以往的認知,而且很有可能存在其他類似行為的昆蟲中,例如:蜜蜂或螞蟻,牠們也是利用類似觸角的方式來找到太陽。就像蝴蝶一樣,蜜蜂用太陽為指引,找尋花蜜或者和其他同類互動。而且牠們還可以利用觸角的日週期分子變化,校正太陽的時間。

有昆蟲專家對這樣研究大感有趣,不過事實上了解昆蟲的靈銳銳角後,她們並不十分意外觸角還可用做計時器。

而且人類的主要感知區域是在大腦,但昆蟲不是,牠們可以用腳來嚐味道、用觸角來聞香味,搞不好牠們的胃還有更神奇的功能。就因為它們的神經系統異於人類,所以之前我們很有可能都找錯方向。這也就是為什麼此團隊可以做出這麼有趣的實驗,因為他們有異於常人的敏銳度!

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