研究發現昆蟲的呼吸效率可能比人還高

蟋蟀、螞蟻、蝴蝶、蜻蜓以及蟑螂都沒有肺，那它們能呼吸嗎?美國科學家研究發現，這些昆蟲不僅具備呼吸能力，而且呼吸效率可能比人還高。

美國菲爾德博物館的韋斯特尼特認為，發現昆蟲的呼吸機制，不僅有可能會“在昆蟲生理學研究領域掀起一場革命”，而且還有助于研制出新型殺蟲劑，讓一些害蟲窒息而死。最新一期《科學》雜志封面文章講述的就是“昆蟲呼吸的奧秘”。實驗室等機構的科學家的這一合作成果具有歷史性意義，因為它解開了困擾古今生物學界的一個謎團。有關昆蟲是否具有呼吸能力的爭論可以上溯至古希臘時代，著名學者亞里斯多德就曾對“昆蟲能呼吸”的說法大加嘲諷。直到最近幾十年，　　　　昆蟲學家們還把亞里斯多德的觀點視為圭皋，堅持認為昆蟲不會呼吸。

而韋斯特尼特等人的研究清楚地證明，與脊椎動物的肺功能類似，昆蟲們能夠通過壓縮和擴張頭部及胸部的細小氣管，快速地進行周期性呼吸。分析顯示，昆蟲的呼吸周期可快到每秒一次，在呼吸期間昆蟲與外界的氣體交換約有50%通過氣管進行，與人進行適量運動的效果相當。另外，昆蟲即使看起來是在靜止休息時，也能通過肌肉運動控制氣管系統收縮，幫助氧氣擴散進入組織細胞。

科學家們能有這一發現，“高能X射線成像技術”功不可沒。昆蟲體形弱小，即使目前最好的醫學掃描方式也不足以把它看清楚。而由阿貢實驗室同步加速器產生的X射線，其精度達到普通醫療用X射線的近10億倍。這是科學家們首次利用這一技術來拍攝錄像，進而觀察活動物體內的運動狀況，充分展示了該技術在研究活動物功能方面的應用潛力。