飞行昆虫的肌肉蛋白难题

我们知道，有很多昆虫都会飞，例如蜜蜂、苍蝇、蜻蜓、蝴蝶等等。但是，它们飞舞的时候并不完全相同，有的会发出嗡嗡声，而有的则悄无声息。而且，这些昆虫扇动翅膀的频率非常之高，远远高于鸟类。日本研究人员岩本裕之等人通过实验证实，蜜蜂、苍蝇等能够高速振动翅膀的关键在于它们翅膀的肌原纤维的蛋白质排列相当有规则。

　　以前的研究显示，蜻蜓等从进化角度来说属于比较原始的昆虫，它们的神经信号每传递１次，翅膀肌肉收缩幅度超过10%，翅膀相应地振动1次。而蜜蜂、苍蝇等从进化角度来说属于比较高等的昆虫，翅膀肌肉只收缩3%，所以它们的翅膀才能小幅高频地振动。日本学者研究了蜜蜂、蝴蝶等50种进化水平不同的昆虫，把它们的肌原纤维细胞快速冷冻起来，并用仪器对这些纤维加以分析。结果发现，高等昆虫如蜜蜂、苍蝇等，其肌原纤维的蛋白质排列非常整齐，纤维断面呈轮廓清晰的六角形；相比之下，较原始的蜻蜓、蝶类的肌原纤维的蛋白质排列比较杂乱，其纤维断面呈轮廓模糊的圆形。这些现象是否意味着，肌原纤维的规则性和高频率振翅能力之间存在某种联系呢？

　　【文稿】闻翰

　　【责任编辑】李金