为什么昆虫可以做到那么高速的振动?( 二 )


另一种类型叫异步肌(asynchronous muscles)[4] , 高度特化虫豸如苍蝇中就有这种肌肉 , 它具有比同步肌更快的缩短节律 。 有些蚊子的同党拍动速度可达 500~1000 次 / 秒 , 这样高速发生的空气振动足以使人听到“嗡嗡嗡……”

为什么昆虫可以做到那么高速的振动?

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为什么昆虫可以做到那么高速的振动?

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恰是因为异步肌的存在 , 所以有些虫豸可以做到很是高的振翅频率 。
异步肌具体而言是指在电刺激和机械缩短之间没有一对一关系的肌肉 。 怎么理解这句话?就是这类肌肉的缩短机械频率弘远于活动神经元发出感动的频率 , 并且缩短频率和活动神经感动频率也不相关 。 凡是环境下 , 机械缩短的速度比活动神经元发出的电旌旗灯号要大 10 个数目级[5] 。
神经旌旗灯号不是直接节制异步肌的发生 , 而是使[Ca2 + ]维持在一个临界值以上 , 进行拉伸激活[6] 。
固然它们在高频率下获得更大的力输出和更高的效率 , 但因为它们依靠于机械拉伸 , 应用规模有限 。 这些肌肉在 75% 的飞翔虫豸中都有发现 , 而且已经进化了 7-10 次 。 恰是进化 , 才使得异步肌在高缩短频率下具有高产力和高效率 。
如斯快速的肌肉缩短当然耗损大量能量 , 一般每克肌肉的每小时耗量约为 1 千卡 , 这比人类体力活动所耗能量大 10~20 倍[7] 。
当然能量来历于葡萄糖或质放 , 后者的能量效率很高 , 为前者的 8 倍 , 尤其是对于飞翔虫豸而言 , 脂肪是通用的物质 。 这些食物源供给必需能量占肌肉体细胞体积 40%的线粒体中进行 , 将 ADP 转换为 ATP[8] 。

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