蟑螂的命硬可谓臭名昭著,它们常被说成是最可能在核战中存活下来的动物。一些人甚至说,蟑螂就算没了脑袋也能活下去。这种说法竟然是正确的——掉了脑袋的蟑螂,居然真的能活几星期!
要想懂得蟑螂(以及其他许多种昆虫)在断头后为什么能存活,就得先了解人为什么不能。首先,人被砍头会造成失血和血压下降,从而妨碍把氧和养分输送到重要组织,于是人就流血致死。此外,人通过嘴巴或鼻子呼吸,大脑则控制着这个重要功能,因此人被斩首后呼吸也停止了。不仅这样,人体没脑袋就不能进食,这就使得被斩首者会很快饿死——就算他能挺过与失去脑袋有关的其他恶劣影响。
但蟑螂没有像人那样的血压,没有像人那样的巨大血管网络,也没有需要大量压力才能让血液通过的细小的毛细血管。蟑螂的循环系统是开放式的,其中需要的压力低得多。如果切掉蟑螂脑袋,很常见的情况是它们的颈部会通过凝血闭合,而不会出现失控性出血。
坚韧的蟑螂通过位于每个体节上的小洞——呼吸孔来呼吸。此外,蟑螂大脑并不控制这种呼吸,血液也不输送氧到全身。通过一套管道——呼吸管,蟑螂的呼吸孔把空气直接送到全身组织。蟑螂也是冷血昆虫,这意味着它们每克体重所需的养分比人类少得多。昆虫只需进食一天,就足以生存好几个星期而无需进食。只要没有掠食者吃掉它们,它们就不容易死,除非被霉菌、细菌或病毒感染。
昆虫学家曾经在显微镜下很仔细地斩首过美洲蜚痨(一种蟑螂),然后用牙蜡密封伤口,以避免蟑螂脱水而死。结果,有两只蟑螂被斩首后在罐子里活了好几个星期。昆虫的每个体节上都有成堆的神经节,它们为生理反射执行基本的神经功能。因此,就算失去了大脑,昆虫的身体照样能做出简单的反应,比如站起来、回应触摸和移动。
断头蟑螂还能活一段时间,这并不奇怪。
不仅蟑螂被斩首后的身体能存活,掉下的脑袋也一样能前后挥动触角达好几小时,直到脑袋脱水。如果被给予养分和被冷冻,被斩首后的蟑螂身体和脑袋都能存活更长时间。然而,对蟑螂来说,身体依然提供了大量感觉信息给头部,当这些输入被剥夺后,大脑就不再能正常发挥功能。例如,尽管蟑螂的记忆力很好,但在它们失去脑袋后,不管科学家教它们什么,它们都不再能记住。
斩首蟑螂听起来可能挺恐怖,但科学家对无头蟑螂和无身子的蟑螂脑袋进行过许多次实验。斩首蟑螂会让蟑螂的身体得不到来自于头部腺体的激素,而这些激素控制生长,由此有助于研究人员调查昆虫形变和繁殖。对失去身体的蟑螂头部进行研究,有助于揭示它们的神经元运作机制。此外,当然还能为蟑螂令人妒忌的坚韧提供又一个确凿证据。
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