那個把頭擰下來玩的蒼蠅，其實根本不知道手里拿的是什么

蒼蠅搓手這個動作，在人類看來充滿反派氣質(zhì)……

但對蒼蠅來說，這是吃飯前的必要工序--洗手。

不同于人類把味蕾長在嘴里，蒼蠅的味覺器官，也就是味覺受體神經(jīng)元（Gustatory Receptor Neurons），大量分布在腿部，尤其是前足的跗節(jié)上 [1] 。

這是一種高效的生存策略：只要降落在食物上，蒼蠅用腳一踩就能知道這就飯合不合胃口，真正做到了“邁開腿就能管住嘴”。

但這種設(shè)計有個硬傷。為了保證味覺靈敏，這些傳感器必須保持清潔。就像你戴著全是油污的眼鏡看不清路一樣，如果蒼蠅的腳上沾滿了灰塵、花粉或者上一頓留下的陳年老垢，它的“舌頭”就失靈了。

2013年 [2] [3] ，北卡羅來納州立大學(xué)的研究人員曾做過實驗，他們發(fā)現(xiàn)如果阻止蟑螂（同樣的機(jī)制）清理觸角，觸角上積聚的油脂和環(huán)境污染物會使其對費洛蒙的反應(yīng)能力急劇下降 。

蒼蠅也是同理，它們必須通過摩擦來清除覆蓋在感器微孔上的臟東西，重置傳感器的基準(zhǔn)線，以確保下一口吃得明白。

當(dāng)然，蒼蠅的洗澡流程并非隨心所欲，而是被寫入基因的一套嚴(yán)格代碼。

2017年，劍橋大學(xué)的科學(xué)家通過光遺傳學(xué)手段，揭示了果蠅理毛行為背后的一套程序 [4] ：當(dāng)蒼蠅全身都臟了時，它會優(yōu)先清潔眼睛和觸角，然后才是腹部和翅膀。

這很好理解，看不見路比飛得慢點更要命。這種行為模式是如此固化，以至于當(dāng)大腦下達(dá)“清潔頭部”的指令時，其他部位的清潔動作會被強(qiáng)制抑制。

既然是洗澡，怎么會把頭洗掉？

這純粹是一起機(jī)械故障。蒼蠅的前足上長滿了堅硬的剛毛，這些刷子在高速摩擦?xí)r效率極高。不幸的是，蒼蠅的頸部連接處相對脆弱。

當(dāng)一只蒼蠅處于極度興奮或程序化的狂暴清潔模式中，如果腿部的剛毛意外鉤住了頭部的外骨骼邊緣，而它又沒有及時剎車，悲劇就發(fā)生了……巨大的機(jī)械拉力會硬生生把頭“擰”下來[5]。

這并非壁虎斷尾那樣的“自切”求生機(jī)制。對于蒼蠅而言，頭掉了沒有任何進(jìn)化上的好處，只有死路一條。這只是一個生物機(jī)械系統(tǒng)里的Bug。

最令人毛骨悚然的一幕通常發(fā)生在斷頭之后：無頭的身體依然捧著那是掉下來的腦袋，繼續(xù)搓揉，仿佛在盤核桃。

這并不是因為它舍不得自己的頭，或者在思考“我是誰”。這是因為控制蒼蠅腿部運動的中樞并不在大腦，而是在胸部的神經(jīng)節(jié)（Thoracic Ganglia）。對于胸部神經(jīng)節(jié)來說，它只接收到一個觸覺信號：“前足手里有個圓形的臟東西”。

于是，寫死在胸部神經(jīng)節(jié)里的清潔程序（CPG）再次啟動：“有臟東西？搓干凈它。”那個曾經(jīng)指揮身體的大腦，此刻在系統(tǒng)的判定中，不過是一顆需要被清理的灰塵球。

頭掉了，蒼蠅為什么不立馬倒地身亡？因為昆蟲采用的是“去中心化”的分布式操作系統(tǒng) [6] 。

人類如果沒了頭，呼吸和心跳也就停了。但蒼蠅不需要腦子呼吸，它們的氣孔長在身體兩側(cè)，血液循環(huán)由背血管自主搏動維持。更關(guān)鍵的是，控制行走和飛行的程序（中央模式發(fā)生器）都儲存在胸部的神經(jīng)節(jié)里，而不是腦子里。

甚至，失去大腦反而可能讓它們動得更歡。大腦在平時的一個重要功能是“抑制”——告訴身體別亂動。當(dāng)頭被擰掉，這種抑制解除，胸部神經(jīng)節(jié)會進(jìn)入一種“去抑制”的亢奮狀態(tài)。

早在2011年，研究人員就發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過去頭處理的果蠅在受到光照刺激時，依然能表現(xiàn)出某種程度的運動反應(yīng) [7]。來自賓夕法尼亞大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，去頭的果蠅身體在接觸光照時，依然表現(xiàn)出運動、行走甚至飛行的反應(yīng)。這表明果蠅即使沒有眼睛和大腦，其身體（可能通過胸部或腹部的光敏結(jié)構(gòu)）仍保留了某種基本的光感應(yīng)和反射能力。在更早的2005年，科學(xué)家甚至通過光遺傳學(xué)手段刺激無頭果蠅的胸部神經(jīng)節(jié)，成功誘導(dǎo)它們起飛[8] 。下圖為圓柱形實驗場，該場可被 355 納米激光均勻照射：

耶魯大學(xué)的研究人員利用一種名為P2X2的ATP門控離子通道，成功通過激光照射“遙控”了果蠅的神經(jīng)元。實驗中，即便去除了果蠅的頭部，研究人員仍能通過光照刺激其胸部神經(jīng)節(jié)中特定的神經(jīng)回路，誘導(dǎo)無頭果蠅啟動標(biāo)準(zhǔn)的飛行程序。

但這種飛行注定是徒勞的。沒有了眼睛提供的光流反饋，平衡棒（蒼蠅的陀螺儀）無法獨自修正長時間的飛行姿態(tài)偏差。無頭蒼蠅的飛行通常是短促、混亂且容易墜毀的 。

這只依然在搓手、甚至偶爾起飛的無頭蒼蠅，能活多久？

在實驗室的高濕度環(huán)境下，它們能堅持?jǐn)?shù)小時甚至幾天（通常不超過2-3天）。最終殺死它們的不是沒腦子，而是饑餓和脫水。沒有了嘴，它無法補(bǔ)充能量；沒有了頭部的神經(jīng)調(diào)節(jié)，它也無法有效地保水[9]。當(dāng)能量耗盡，電池枯竭，這架精密卻失控的生物機(jī)器才會最終停止運轉(zhuǎn)。在那之前，它只是在忠實地執(zhí)行著最后的代碼，哪怕那個代碼是：把那個已經(jīng)掉下來的頭，再洗干凈一點。

參考文獻(xiàn)

[2]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9170244/

[2]https://www.researchgate.net/publication/272645125_Grooming_Behavior_as_a_Mechanism_of_Insect_Disease_Defense

[3]https://news.ncsu.edu/2013/02/mkschalgroom/

[4]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5612538/

[5]https://www.youtube.com/shorts/V_wy1NQIHmc

[6]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32153430/

[7]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21650097/

[8]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15820685/

[9]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10560552/

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