請問，你想知道黑兵蠅幼蟲（俗稱：蛆蟲）是如何進食的嗎？
請問，你有興趣看一看 10000 條黑兵蠅幼蟲一起吃披薩的盛況嗎？
據說，它們兩個小時就可以消滅一個 16 寸的披薩！！
最近在廣泛閱讀的時候，小編發現了這樣一項驚為天人又極其“無用”的研究：
科學家們為了幫助農民伯伯們更快速的獲得具有高蛋白的雞飼料，展開了關于如何快速培育黑兵蠅幼蟲的研究。
據悉，一些公司會将收集的廚餘垃圾喂給成群的幼蟲。吃下腐爛的剩飯後，這些蛆蟲就可以變成人類更喜歡吃的雞和魚等動物的高蛋白飼料。
這樣，就形成了一個完美的生物循環：蛆吃得好了——雞長得壯了——人類吃到高品質肉了。可以說是生态可持續糧食生産的福音。
那麼如何提高蛆蟲們的生長速度就成了一個重點。俗話說，吃得快長得快。是以，科學家們對蛆蟲的進食展開了深入的研究。
蛆長得快，成為飼料的時間越短——雞可以得到不間斷的高品質蛋白質——人類就可以吃到物美價廉的肉。
而為了研究這些蛆是如何吃下大量食物的，研究人員在一個 35 ℃的透明玻璃箱中全面拍攝記錄了黑兵蠅幼蟲吞食橘子片的過程。
該團隊利用模拟流體運動的軟體，追蹤單個蛆蟲的流動，以此來尋找蠕動體中的模式。
研究報告中說道，盡管看起來很混亂，但幼蟲的移動就像被泵入噴泉的水一樣。饑餓的蛆蟲從底部被推向食物，吃飽的幼蟲被泵上來。（如圖所示）
圖 | 幼蟲進食照片（來源：“Journal of the royal society interface”）
這種“蛆噴泉”可以讓饑餓的幼蟲取代周圍已經停止進食的幼蟲，使進食機器繼續運轉。研究人員表示，更好地了解這一過程可以幫助培養幼蟲的公司擴大規模，将更多的食物垃圾轉化為食物。
當然，這個匪夷所思的研究背後其實是有一套嚴密的邏輯的。
以往的研究在動物集體運動方面做了很多工作，但大多局限于遷徙，而對集體飼養缺知之甚少。
在大型農業集體化飼養中，走了很多彎路，例如大規模飼養豬、牛、羊、雞、鴨、魚。直到最近幾年才有所突破。
但是這些動物個體相對較大，數量處于可控狀态。而在集體飼 養昆蟲的領域，由于個體小數量大，還處于初級階段。
本次研究中，科學家就進行了實驗對象的大膽突破，選擇了黑兵蠅幼蟲這個處理食物垃圾的小能手。
圖 | 黑兵蠅幼蟲（來源：“Journal of the royal society interface”）
實驗所用的黑兵蠅幼蟲采自髒糞農場，年齡範圍在 8~12 日，重約 0.1 克。
這些被選中的實驗對象都極具科研奉獻精神：他們在做任何實驗前都保持了 24 小時的饑餓狀态！
實驗過程分别進行了單體幼蟲研究和一組幼蟲研究觀察（600 毫升，約 3500 隻），使用超高清索尼手持錄影機進行拍攝，利用 Matlab 完成圖像數字哈和資料提取，并使用粒子圖像測速儀測量幼蟲流流速。
圖 | 粒子圖像測速實驗裝置（來源：“Journal of the royal society interface”）
經過一系列高能分析後，研究人員提出了幼蟲群進食率的數學模型，進行結果分析。
首先解讀單個幼蟲，幼蟲的身體呈楔形，末端有一個黑色的三角形“喙”，長 0.4 毫米。喙包含上颌骨、氣孔和下颌刷。
研究人員對暴露于食物的單個幼蟲的分析中發現：30% 的幼蟲不吃東西，這些幼蟲不接觸食物，而是繞着容器的周邊走動——這還是個未接之謎。
圖 | 幼蟲的嘴（來源：“Journal of the royal society interface”）
在群體實驗中，幼蟲最初分布在橙色切片周圍的均勻層中，并在實驗的前 5 分鐘内繼續聚集在切片周圍。實驗開始後，堆大緻呈圓錐形，頂端有 8 個幼蟲高度，40 個幼蟲高度寬。這種形式，可以幫助幼蟲達到進食率峰值。（如圖所示，再放一遍）
幼蟲在食用橙片時會旋轉它，但這種旋轉受容器壁的限制，旋轉時可以加速橙子的消耗。幼蟲數量和它們的進食率是有關系的，經過一系列實驗和計算，當 N 到達一定數值是，進食率會達到頂峰，并不再随數量增加而增加。
圖 |（a）測量幼蟲進食率的實驗裝置；（b）進食率與幼蟲數量的關系。點是實驗資料點，虛線是模型（來源：“Journal of the royal society interface”）
在本研究中，研究人員深入調查了成群的黑兵蠅幼蟲的進食方式及過程。了解到能夠進食的幼蟲數量本質上受到食物表面積的限制，隻有有限數量的幼蟲能在食物表面積的範圍内進食。
而小數量群體進食時，正在進食的幼蟲經常休息，阻止其他幼蟲擷取食物。成群的幼蟲克服了這個問題，它們在食物周圍産生“噴泉”，新的幼蟲從底部爬進來，然後被“泵”出頂部，形成一個進食“蛆噴泉”。
不得不說，這些小蟲子的智慧可能遠比我們想象得要高。
最後，邀請各位觀看幼蟲朋友們的 5s 進食視訊
容易引起一系列不太友好的生理反應！慎入！
參考連結：
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2018.0735
作者：奇仔
排版：白若冰
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