日學者從分子層面揭示蜜蜂高速振翅奧秘
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蜜蜂、蒼蠅等昆蟲飛行時伴隨著嗡嗡聲，而蜻蜓、蝴蝶等飛舞時則悄無聲息，這是因為它們振翅頻率不同所致。日本學者近日從分子層面揭示了蜜蜂等能如此高速振翅的奧秘。 日本高輝度光科學研究中心研究員巖本裕之等人在《英國皇家學會學報》網絡版上發表論文說，他們通過實驗證實蜜蜂、蒼蠅等能夠高速振動翅膀的關鍵在于它們翅膀的肌原纖維的蛋白質排列相當有規則。
此前的研究顯示，蜻蜓等從進化角度來說屬于比較原始的昆蟲，它們的神經信號每傳遞1次，翅膀肌肉收縮幅度超過10%，翅膀相應地振動1次。而蜜蜂、蒼蠅等從進化角度來說屬于比較高等的昆蟲，翅膀肌肉只收縮3%，所以它們的翅膀才能小幅高頻地振動。
此次日本學者進一步從分子層面找到了這一現象的原因。巖本裕之等人研究了蜜蜂、蝴蝶等50種進化水平不同的昆蟲，把它們的肌原纖維細胞快速冷凍起來，用大型放射設施“SPring8”的X射線照射這些纖維并加以分析。 結果發現，高等昆蟲如蜜蜂、蒼蠅、甲蟲、椿象等，其肌原纖維的蛋白質排列非常整齊，纖維斷面呈輪廓清晰的六角形；相比之下，較原始的蜻蜓、蝶類肌原纖維的蛋白質排列比較雜亂，從纖維斷面圖像看，呈輪廓模糊的圓形。研究人員認為，蜜蜂等昆蟲肌原纖維的這種規則性，使它們能夠高速振動翅膀。
但是研究中也發現了例外：原始的天蛾科以及蜻蜓目束翅亞目的昆蟲，它們的肌原纖維蛋白質排列也很規則。研究人員推測，這些昆蟲可能是為適應某些需要而獨立進化的分支，具體情況尚待更深入的研究。
此前的研究顯示，蜻蜓等從進化角度來說屬于比較原始的昆蟲，它們的神經信號每傳遞1次，翅膀肌肉收縮幅度超過10%，翅膀相應地振動1次。而蜜蜂、蒼蠅等從進化角度來說屬于比較高等的昆蟲，翅膀肌肉只收縮3%，所以它們的翅膀才能小幅高頻地振動。
此次日本學者進一步從分子層面找到了這一現象的原因。巖本裕之等人研究了蜜蜂、蝴蝶等50種進化水平不同的昆蟲，把它們的肌原纖維細胞快速冷凍起來，用大型放射設施“SPring8”的X射線照射這些纖維并加以分析。 結果發現，高等昆蟲如蜜蜂、蒼蠅、甲蟲、椿象等，其肌原纖維的蛋白質排列非常整齊，纖維斷面呈輪廓清晰的六角形；相比之下，較原始的蜻蜓、蝶類肌原纖維的蛋白質排列比較雜亂，從纖維斷面圖像看，呈輪廓模糊的圓形。研究人員認為，蜜蜂等昆蟲肌原纖維的這種規則性，使它們能夠高速振動翅膀。
但是研究中也發現了例外：原始的天蛾科以及蜻蜓目束翅亞目的昆蟲，它們的肌原纖維蛋白質排列也很規則。研究人員推測，這些昆蟲可能是為適應某些需要而獨立進化的分支，具體情況尚待更深入的研究。