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X光影像捕捉蛆变态

蝇蛆化蛹的延时X射线图像。(图片版权所有)自然历史博物馆

首次,科学家捕捉到了一只蛆转变成成年苍蝇的延时视频。

研究人员使用X射线成像来观察正在发育中的昆虫,因为它栖息在一个叫做蛹的不透明外壳内。他们观察到幼虫的结构融化,成熟的身体部分在它们的位置发芽。

这段令人难以置信的视频史无前例地展示了幼虫的蜕变过程,比之前所知的更详细。科学家们说,这段视频提供了有关幼虫和成虫之间戏剧性的物理转变阶段的新见解。[蛆蜕变为苍蝇:X射线延时视频]

一种腐烂的味道

蓝水獭苍蝇(Calliphora vicina)以其金属蓝色和对分解肉的吸引力而闻名。雌性在腐烂的残骸中产卵,幼虫通过三龄或发育阶段占据它们可怕的家园。它们随后变成蛹,退避成蛹,并蜕变成成虫。

蜻蜓能很快察觉腐烂的气味,通常在死亡发生后很快到达并产卵,先前的研究表明。因为温度对蛆和蛹的发育速度起着重要作用,它们出现在人体尸体上——以及它们的发育阶段——可以帮助专家确定死者的死亡时间。

法医昆虫学家——研究昆虫生命和腐烂尸体之间关系以协助犯罪现场调查的科学家——仔细观察尸体上和附近的苍蝇、蛆和蛹。研究合著者、伦敦自然历史博物馆(NHM)的研究昆虫学家马丁J.R.霍尔说,这些科学家“基本上是在研究以身体为食(或以身体为食)的最古老的标本——第一批到达的成年苍蝇所产的标本——有多大的年龄。”,在一封电子邮件中告诉现场科学,

蓝水獭吹蝇(丽蝇)的生命周期。(自然历史博物馆)

蜻蜓在大约18天后从卵发育为成虫。霍尔说,这些昆虫在蛹体内度过的时间超过50%——10天,但这是它们生命周期中最难理解的阶段。在之前的研究中,科学家们曾在蛹壳上涂上矿物油,用光对其进行爆破,以观察蛹的内部,但这些 ... 的图像分辨率很差,他解释道,

变形金刚——在2012年的一项研究中,霍尔和他的同事们用CT扫描观察蛹壳内部,一种对保存和染色的标本很有效的 ... ,但不能应用于活的动物。在这项新的研究中,研究人员采用了一种不同的 ... ,使用低能量的X射线以1到2分钟的间隔拍摄图像,揭示出活蛹的发育变化。

科学家们看到,在蛹体内大约6小时后,蛹产生了一个气泡,随着昆虫的转变,气泡在壳内移动以创造空间。幼虫的身体结构在最初的24小时内融化,然后特殊的细胞开始产生成虫的身体部分:头部、腿部、胸部和翅膀。

成虫身体的一般形状只需1小时15分钟,科学家说。研究人员说,其余的化蛹过程大约持续了9天,用来微调昆虫所有新部位的发育情况。

“这些视频是展示大自然蜕变奇迹的绝佳工具,霍尔告诉《生活科学》。霍尔说:

未来的研究将在NHM使用一个新的高分辨率微型CT系统来捕捉更多关于蜻蜓发育变化的细节。霍尔说:

“我们将特别关注大脑及其如何从幼虫到成虫的变化,以适应不同的感官输入,特别是从第他补充道:“在幼虫身上没有发现的眼睛,”

这一发现于1月24日在线发表在《皇家学会开放科学》杂志上。

是关于生命科学的原始文章。

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