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杀虫HD521菌株完成图的构建与分析
zhengaiping 2014-11-7 14:18
近日,本课题已完成对杀虫HD521菌株基因组及 pBTHD521-1等 6个质粒 的完成图构建与分析,其中基因组大小为5.43M 。HD521 含有对鞘翅目有特异作用的新基因类型以及抗菌素编码基因簇。HD521完成图的构建为阐释鞘翅目杀虫基因的晶体形成与调控,次生代谢产物产生的通路及芽孢杆菌群基因组比较进化等方面提供重要的分析基础。目前NCBI已报道有15株BT菌构建了完成图。该项工作主要由李巧,许立志,艾鹏共同完成,其中李巧为2013级分子生物学专业在读博士研究生。 杀鞘翅目基因编码蛋白结构 HD521完成图谱
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网友Nile破解转基因卫士两大谎言
热度 3 蒋高明 2012-3-12 22:34
蒋高明 记得笔者最初质疑转基因水稻安全性的时候,就有方舟子站出来对笔者的“虫子不吃,人能吃吗”疑问加以冷嘲热讽,还嘲笑笔者的生物学知识不如小学生。今天看来,他们嘲笑笔者的理论依据,乃是 关于转基因食品有两个流传甚广的谎言。其一,“如果你担心转基因大米中那一两个外源基因会在你的体内作怪,那么大米中原有的成千上万个基因同样值得你担心。因为所有基因的化学成分完全一样,如果人体有可能吸收、利用某个外源基因,也就可能吸收、利用其他外源基因。”其二,“因为所有的基因,不管是大米原有的,还是人为转入的,化学成分都一样,都是由核酸组成的,在人的消化道中都会被消化掉,而不会被人体细胞直接吸收、利用。”然而,今天,转基因专家的理论破产了,谎言再次被戳破。 针对转基因两大谎言的破产,军旅作家吕永岩有如下精彩的评论: http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b7683ce0102e0c1.html 其一,方舟子发表在中国青年报的一些鼓吹转基因无害的文章统统都是谎言。 其二,把转基因混同杂交是欺骗。转基因食品人为插入的外源基因与原有的基因不一样,它插入的是各种动、植物本来没有的基因。 其三,这些人为插入的外源基因产生的蛋白在人体可以 诱发过敏 反应,可杀虫的外源基因对人和动物存在潜在 毒性 ,同时外源基因表达正调控元件理论上可以激活任何基因的表达,如果在人体内这种元件从原来位置脱离进入人体的细胞,又通过细胞复制时的基因重组机制插在一个癌基因的上游,它就很可能激活这个癌基因的表达而 诱发癌症 。 其四,历史上第一次、很可能至今仍是唯一的一次直接用人检验转基因食品安全性的实验证明:转基因食物中的外源基因在从胃到回肠 不会被完全降解 。不仅如此,长期食用还可以整合到细菌的基因组中。更远期的潜在威胁是,噬菌体有可能把这些基因带进人体的肠道上皮细胞。这个实验的结论与中国南京大学关于食物可以微小核糖核酸形式进入人体的最新发现相一致。也与科学家在加拿大魁北克孕妇及胎儿脐带血液中发现 Bt 蛋白相一致。 其五,疯牛病病原就是一种蛋白质,肠道的上皮细胞 没有它的受体,同样可以通过肠道感染人 。大分子物质进入细胞的途径肯定是存在的。 其六,外源基因使细菌成为优势菌群,再通过噬菌体把基因带给人体细胞,或者直接感染人体,随着无法预测的累积突变或者基因重组,有可能获得新的功能。而这些潜在的危害所祸及的不是几个人的一辈子,很可能是一个民族的几代人。 其七,方舟子作为一个不择手段把中国本土学术打成伪科学,把中国质疑转基因的科学家打成学术骗子,把转基因谎言说成真理,他究竟是人还是鬼,这个问题非常明了,不需要反复证明。 附 nile 文:转基因卫士两大谎言破解 关于转基因食品有两个流传甚广的谎言。其一,“如果你担心转基因大米中那一两个外源基因会在你的体内作怪,那么大米中原有的成千上万个基因同样值得你担心。因为所有基因的化学成分完全一样,如果人体有可能吸收、利用某个外源基因,也就可能吸收、利用其他外源基因。”其二,“因为所有的基因,不管是大米原有的,还是人为转入的,化学成分都一样,都是由核酸组成的,在人的消化道中都会被消化掉,而不会被人体细胞直接吸收、利用。” 这两个谎言出现在方舟子发表在中国青年报的文章“别怕,转基因食品不是要转你的基因” 。帮主文章一出,喽罗争相传颂,以各种标题,在各种论坛这两个谎言何止重复一百遍。早就成了经得起反复揭穿的真理。不料被 nile 看到了,不得不出来管一管。 第一个问题, 转基因食品中的外源基因和原有的基因一样吗?当然不一样,转基因食品在人工插入了各种动植物本来没有的基因。 这些基因产生的蛋白在人体可以 诱发过敏 反应。还有一些基因的产物可以杀虫,同时也具备对人和动物的 潜在 毒性 。转基因食品中的 外源基因不仅基因功能和原有基因不一样,外源基因和原有基因的调控也是完全不一样的 。原有基因的调控是自然发生的,基因表达的开放与关闭遵守一定的程序。而不论转基因动物还是植物,转入的外源基因的表达依靠人工造成的 强制性调控 , 不受植物自然的调控制约。这种调控方式一般是通过在外源目的基因的上游装配强有力的启动子和 / 或增强子来实现的。这个人为加入的基因表达正调控元件如果一直老实和目的基因连在一起不会有问题。但是, 这种元件理论上可以激活任何基因的表达 ,如果在人体内这种元件从原来位置脱离进入人体的细胞,又通过细胞复制时的基因重组机制插在一个癌基因的上游,它就 很可能激活这个癌基因的表达而 诱发癌症 。 听完 nile 这段高论,转基因斗士们一定会嗤之以鼻。因为他们还有一套战无不胜的谎言作盾牌。那就是他们的第二个谎言,不论是外源基因还是内源基因都一定会被人体消化成核酸而吸收利用。作为生物大分子的基因不可能保持完整,也不可能进入人体。谎言的要害就在这里。 好在科学不是根据理论建立理论,而是根据实证建立理论。科学研究证明,转基因食品不论是内源基因还是外源基因在从胃到空肠回肠, 都不会被完全消化降解 。口说无凭有论文为证: http://www2.ups.edu/faculty/amadlung/Plant_Phys_Bio332/Bio332_04_GMOdigestion.pdf 这篇论文 2004 年发表在 Nature 旗下的生物技术杂志 Biotechnology 。这项研究是 历史上第一次直接用人检验转基因食品的安全性,很可能到现在还是唯一的一次 。参与研究的有七位志愿者,他们都因病切除了大肠,粪便通过回肠造瘘排出体外。研究人员给他们食用转基因黄豆。然后每三十分钟收集一次造瘘口排出物,直到 360 分钟。通过定量检测受试者排泄物中的的外源基因 epsps 拷贝数,确定转基因食品中的外源基因是否能被降解消化。受试者进食的黄豆中含有 3X10^12 拷贝的 epsps 基因。所有 7 个人,在不同的时段都可以在回收的排泄物中检测到 epsps 基因,回收的总量由 10^5 到 10^11 拷贝不等。研究人员又对另外 12 名正常人作了同样的研究。在经大肠的排泄物中检测 epsps 基因,没有发现排出基因的痕迹。他们的 结论是基因可以在从胃到小肠保持完整存活,到了在大肠中才会完全降解 。接下来,他们又对上面七名志愿者食用转基因黄豆后肠道的细菌基因组和小肠上皮细胞基因组进行了检测,七名中的三名在细菌 DNA 中检测到黄豆中的外源基因 epsps 片段。定量检测显示,每一百万细菌的 DNA 中有 1 到 3 个 epsps 基因片段。这里有一个戏剧性的发现。检测到第一份外源基因的样本都是在实验零时收集的,此时并未开始食用黄豆。在服用黄豆后 360 分钟收集的样本中, epsps 基因的拷贝数没有增加。研究人员认为,细菌中出现的 epsps 基因片段是这三名受试者过去食用过这种转基因黄豆的结果。肠道细菌的基因有可能通过噬菌体(一种感染细菌的病毒)携带进入人体肠上皮细胞。然而在七名受试者的肠道的上皮细胞中均没有检测到 epsps 基因。但是,论文作者在讨论中仍然没有排除这一可能性。他们引用了一个用小鼠作的实验,每天给小鼠喂食 50 微克的噬菌体 DNA 一周后,可以在小鼠的小肠 上皮细胞基因组中检测到噬菌体 DNA 。这篇论文里有关内源基因的存活和标志基因的检测等纯技术问题就不在此赘言了。 可以肯定的是,这一研究的结果直接证明, 转基因食物中的外源基因在从胃到回肠不会被完全降解。不仅如此,长期食用还可以整合到细菌的基因组中。更远期的潜在威胁是,噬菌体有可能把这些基因带进人体的肠道上皮细胞 。在科学事实面前,方舟子们的谎言—不论是外源基因还是内源基因都一定会被人体消化成核酸而吸收利用,作为生物大分子的基因不可能保持完整—就这么被一个实验推翻了。 就算没有这篇论文在 DNA 水平上证明外源基因不能完全降解,人们从基本生活经验中也可以知道 食物吃下去不一定会完全消化 。很多人都经历过短暂的 消化不良 。有些人也可以发生长期的消化不良。中医里,所谓的脾失运化,完谷不化就是指这种病态表现。转基因卫士们当然可以说他们从来没有看到过这篇论文。也可以借口缺乏生活经验,不相信中医的说法,不知道还有什么消化不良之类的事情。但是,号称生物化学专家的方舟子应该知道所有的基因转移都必须同时转移一个表达调控元件来保证外源基因的表达。 他真的不知道外源基因和原有基因的调控很不一样吗 ?本文引证的这篇论文图一 a 就是这个外源基因 epsps 的结构图。大家可以看到,在 epsps 基因的 5 ’端,也就是左边有一个白色框。论文说明,这就是控制 epsps 表达的启动子,菜花花叶病毒 35S 启动子。这一类的调控元件一般只有十几到几十个碱基, 在食物消化不完全的情况下,比起外源基因本身更容易保持序列和功能的完整。 有人可能会说,外源基因在胃肠道不能完全降解看来是肯定的。但是论文作者并没有在小肠细胞内发现外源基因的整合。虽然有人在小鼠证明噬菌体 DNA 可以进入肠道细胞,但是,噬菌体不应该感染人的细胞。转基因食品中的外源基因能不能进入人体细胞?在理论上有什么依据? 生物大分子能不能进入人肠道上皮细胞,回答是肯定的。蛋白,基因片段,噬菌体和质粒等大分子物质可以通过细胞内吞的方式进入细胞。噬菌体不感染人的细胞,不等于不能进入细胞。例如用某些多糖或磷酸钙与噬菌体结合可以很容易把它们导入人及动物的细胞。这种方法就是标准的基因转移技术,实验室天天在用,称为 转染 。细胞系 90% 的细胞,原代细胞 5-10% 可以成功转染。一般而言基因小,细胞更新快就更容易转染。当然实验条件是经过优化的。肠道的情况比较复杂,几率不可能那么高。但是食物中有丰富的多糖,也有各种磷酸盐微粒,这些物质可以帮助 DNA 和蛋白质进入细胞。例如, 疯牛病病原就是一种蛋白质,肠道的上皮细胞没有它的受体,同样可以通过肠道感染人 。 大分子物质进入细胞的途径肯定是存在的。 方舟子应该知道这一点。他所谓外源基因不会被人体吸收的说法不符合科学事实。 有人可能会说,一百万细菌里只有 1 到 3 个外源基因的拷贝不足为虑。如果这个外源基因没有任何增长优势,没有问题。但是, 如果外源基因使细菌成为优势菌群,再通过噬菌体把基因带给人体细胞,或者直接感染人体,问题就来了 。外源基因也可以一开始是安全的。 随着无法预测的累积突变或者基因重组,有可能获得新的功能。而这些潜在的危害所祸及的不是几个人的一辈子,很可能就是一个民族的几代人。 这还仅仅是从科学与学术的角度考虑的健康安全问题。 转基因卫士们的其他伪证, nile 就不一一过问了。谎言只有靠谎言来掩盖。 谎言在资讯共享的今天早晚会破产。一个不择手段把中国本土学术打成伪科学;把中国科学家打成学术骗子;把转基因谎言说成真理的生物化学专家究竟是人还是鬼,这个问题需要反复证明吗?
个人分类: 自然与社会|3818 次阅读|3 个评论
不用传统农药也可以杀虫
热度 1 zhpd55 2011-10-2 08:13
不用传统农药也可以杀虫
研究人员已开发出合成激素,用于破坏具有冬眠习惯的棉铃虫,这项研究成果于2011年8月份在美国《国家科学院院刊》( Proceedings of the National Academy of Sciences ,PNAS)发表。 Qirui Zhang 等人合作的研究成果: Disruption of insect diapause using agonists and an antagonist of diapause hormone ,他们灭杀害虫的方法不是使用传统农药,而是采用一种激素来扰乱其生活规律,使一些具有冬眠习惯的害虫提前终止冬眠期,而提早觉醒,在严冬寒冷的环境中被冻死。 新的方法能有一天可以用来控制更多害虫。研究人员指出,也不排除通过转基因植物来实现自身合成这类激素。
个人分类: 新科技|3092 次阅读|1 个评论
[Dr.YOU第三十期] 读者来信:啊~小强!
ELOA 2009-5-28 13:34
Dr.Who 发表于 2009-05-19 11:31 第三十期问题:为啥死小强大都六脚朝天? (查看详情,请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑) 截至这一期活动结束,又有豹猫、frank_dracula、节肢动物三位同学发来了邮件。让我们一起看一下。 豹猫同学上了一堂课: 死亡教室之六脚朝天的小强 先生女士们晚上好!我是你们的挚友Dr.MAO,今天为我们授课的,是百忙之中接受邀请,难得一见的神秘学者Dr.亡者,请大家起立静默三分钟,来向这位屈尊莅临的先生至于肃穆的欢迎。 嘿!不要撩先生的黑袍子,女孩!及地长袍和严实的兜帽事关学者的尊严!事实上亡者先生容貌呃,惊人,绝对值得今天的票价。各位可以尽情想象,现实会比想象更美妙。现在有请Dr.亡者先生讲话! 一身黑袍笼罩全身的高个子学者歪斜着走上讲台,好像随时要失去平衡一样,主持人连忙冲上前去,往学者手里塞了一根长竹竿,大声说:您的教鞭真是与众不同!和您的学识相得益彰!同时他偷偷递了个歉意的眼神,希望学者将就一下没办法,那件原装用品太扎眼了,可以会让校长夫人昏过去。学者点点头,宽容的给了MAO一个笑脸,主持人的发型顿时更具备蓬松感起来。 学者Dr.亡者双手倾斜握住竹竿,向台下据了个躬,用低沉而富有魅力的声音开场了。 原野之上竖起一道高墙,无限高,无限宽,颜色犹如深渊。它的名字 亡者一挥手,一副半个礼堂那么大的幕布从讲台后的墙上垂下来,上面是惊心动魄的图画。 整整一分钟,主持人咳嗽了一声,打破了教室里的寂静:它的名字,叫做蟑螂? 学者干脆的收回手,不要只看到表像,年轻人。蟑螂的外壳中蕴藏着伟大的真谛,那美妙的长腿正无声的倾诉,你听不到吗? 呃? 不只是蟑螂!同学们!学者转向台下:这是处于最完美状态,回归了自然源头的蟑螂,看看吧!它六脚朝天!它是声音坚定而宏大:蟑螂的死亡! 又一分钟,台下稀稀拉拉的响起掌声,主持人听到了校长脸上粉底簌簌下落的声音。 美妙的死亡,同学们,它能写满世界上所有的纸张,你们每个人都将领略它的真谛只要耐心等待。我们总是只能讨论一个小小的分支,就像蟑螂脚那么细小,只有通过蟑螂脚,我们才能窥视恐龙牙,不是吗?学者愉快的说,今天我们将要讨论的题目就是,死亡仪态学,动物界节肢动物门昆虫纲有翅亚纲新翅下纲蜚蠊目之明星物种,蟑螂之死为什么死蟑螂大多六脚朝天? 兜帽下面射出两点青光,学者忽然想起身处何地,于是体贴的补充道:大家不用害怕,死亡是非常、最美妙的事了。亡灵们在死神的家乡流连忘返,日夜在火焰和冰的湖泊上跳舞。我想他们非常愉快,因为没有一个死者返回这里不是吗? 主持人额头冒汗,打着哈哈提醒学者进入正题。 学者遗憾的叹息一声,用竹竿指点背后的幕布,肃穆的说: 同学们,如果我和你们一样不懂蟑螂语,所以就算遇见再多的蟑螂亡魂,还是不能确定,蟑螂们临死之前是主动采取肚皮朝上的姿势,还是因为失控的挣扎而六脚朝天的。同学们对这个问题怎么看? 台下一个带着厚眼睛的女孩举起手,紧张的说:我想还是主动的吧,蟑螂身体扁扁的,底盘那么低,光是挣扎的话不容易翻过身啊!而且被杀虫剂喷到的蟑螂在挣扎的时候,如果把它翻到正常姿势,它马上又会自己翻过来继续腿朝上的转圈子!女孩做了个不忍卒睹的表情,那太恶心了! 学者温和的回应说,不要歧视蟑螂,万物是平等的。在中世纪的欧洲,虔诚的教徒们宠爱自个身上的虱子,并称它们为上帝的珍珠不是吗?无视人们按在胸口的手,学者修长的手指在肋下做了个姿势,当然他们总是杀死这些珍珠们,毕竟它们和蟑螂一样让人不太愉快。当你用暴力手段杀死蟑螂时,它们就不会六脚朝天了。即使从拖鞋下面出来的蟑螂风干了,不再黏在地板上,它也会变成一枚老实的硬币,随机决定哪一面朝上。因为它的圆弧形背部被压扁了,不再有利于保持胜过底面的平衡。 前排的学生发现学者的手指消瘦到隐隐生光。 关于你的看法,我是这样认为的。蟑螂身体扁平,行动迅速,而且有向暗性,习惯在阴暗的边角处一掠而过,只留下一道残影。在这样的会面中,蟑螂处于一种外展腿,低重心的状态,让人觉得就算它挣扎起来,也不容易失去平衡。基本上身体扁平的昆虫类,都会给人这种印象。学者从讲台旁边的点心盘里拿起一只胖呼呼的长面包,在它两侧各插了三根牙签,然后高高举起。就像这样,翻身挺困难的是吧?但是事实上学者把面包一扔,高高举起长过头顶的竹竿,指着身后蟑螂图像的后腿,如果你仔细观察过,就会发现蟑螂的腿是很长的,前腿差不多是身长的三分之二,后退则几乎和身体等长。而且它们并非长在身侧,而是由身体下方的中间部位生长而出。健康的蟑螂会让身体贴近爬行的平面,六条腿自然伸展弯曲,保持极佳的平衡。但是一旦我们死亡前来造访通常是由于杀虫剂蟑螂会由于痛苦伸展踢蹬长腿,变成这样的状态学者四下扫视却没找到筷子,没办法向怀里一伸手,咔吧咔吧的掏出一把洁白如玉,带着漂亮弧度的细棍儿,把它们弧形向外,三三相对插在另一只长面包的底部中间,往桌上一放面包不负期望的一头栽倒。学者想把它扶成六脚朝天的模样,可细棍子们无疑太长太重了,每次都马上恢复长倒卧的怪马的形象。学者大为尴尬,咳嗽了几声。 正如你们看到的,我们的人造生物重心在六条腿上,所以不能符合昆虫们的死亡礼仪,如果这些腿像蟑螂腿那么细,那么轻,而这只面包是个光滑扁圆的蟑螂身体的话,因为临死时腿部僵直伸展,重心抬高,加上强壮的腿脚打击地面给它一个反作用力,蟑螂就会利落的翻个身。众所周知体型偏扁平的昆虫们由肚皮朝上的状态翻过来是不太容易的。因为它们犹如船底的弧形背脊在提供最有力的防护之外,还附赠了容易保持重心的特点,像不倒翁一样不容易翻侧,这可让主人们有些烦恼。对于健康的蟑螂来说,左右晃动身体偏移重心来恢复正常姿势还算容易,但濒临死亡的情况下,身心紊乱,根本无法完成这样复杂的身体配合,所以一旦肚皮朝上,就不容易再翻回来,直至死亡为止。如果蟑螂们竟然得以善终,完全没有临死的挣扎痛苦的话,又没有从高处跌落的话,它们就会以背朝上的姿态死去。但是除非身体外形被破坏,像上面说的硬币状态,否则无论横死与否,蟑螂尸体在环境因素的移动之下,也都倾向于让更容易保持稳定的背部着地。尸体风干后,内脏脱水,蟑螂的重心还会往重量不变的翅膀和坚硬背甲转移,更有利于新的平衡。 这种情况在同属节肢动物门的大多数蛛形纲动物身上同样适用,因为它们同样有体型小,大体浑圆的外骨骼,腿肢长并长在身体下侧的特点;甚至在小型的鸟类、老鼠身上,这一点也有所体现特别是尸体风干后体表干燥,内脏脱水导致体重减轻,重心往背部偏移时;而类似蜈蚣这样的唇足纲爬虫,因为腿短并生于身体两侧,身体又过度扁平,就不容易多脚朝上的死去。 学者说的高兴,又示意台下的同学们发言。完全没有注意到Dr.MAO用流血的目光紧盯着被蹂躏的面包们。那是因为亡者先生用不上而专门从超高级甜品店买来的,MAO先生甚至连送给甜品礼盒都一起为女儿准备了。 Dr.亡者,生物课上说昆虫类的气孔在腹部,我觉蟑螂临死的时候八成喘不过气来,所以尽量暴露出腹部好更顺利的喘气;而且就我个人的经验,趴着睡觉会压迫心肺,感冒的时候尤其让人不舒服,蟑螂也许有同样的感觉呢?一个把头发有如无数竖起的蟑螂腿的男生笑嘻嘻的发言。 关于这一点,昆虫类的呼吸系统即气管系统,是以主气管和支气管网主要分布在围脏窦内消化道的两侧,以及背面和腹面的内脏器官之间,再以微气管伸入到各器官和组织中,主气管的开口,就是我们常说的气孔位于身体各节的两侧因为在侧面,所以不管反面正面,蟑螂都不会有呼吸方面的障碍,障碍总是杀虫剂造成的不是吗?学者又指点着蟑螂说,蟑螂和人不一样,它和贝类一样,骨骼是完全长的外面的,一层柔韧的几丁质外壳保护和支持着它的内脏,加上本身体重很小,就算腹部接触地面,内脏也不会受到多少压迫,我猜它不是因此而翻身向上的。 又一个男孩高高举手,他胖乎乎的,T恤上印着卡通美女凉宫春日,一边举手一边兴奋的和身边的女孩嘟囔着类似骷髅兵、暗黑战士之类听不懂的话,还没等学者指名,他就弹起来大声说:蟑螂的有很多野外的天敌,比如老鼠、蜘蛛、蜥蜴、鸟类、蟾蜍和青蛙等等,其中许多对运动物体特别敏感,一只没头苍蝇一样乱撞的蟑螂一定会被干掉的!也许是生物进化让它翻了个身,免得在失去控制的情况下到处乱飞乱跑呢!? 学者点点头,这位同学说的好,这个猜想是符合科学精神的,只是现在还未得到证实 最重要的是!提问的男孩大喊道:你是骷髅战士还是死灵法师? 不会是死神本人吧?!太酷了!身边粉红头发的女孩也大叫道。 学者一阵慌乱,连声咳嗽,怎么会呢,这里可是银河位面地球联邦啊,死神怎么能在这里讲课呢?那是违法空间管理条例的! 台下骚动起来,大家叫喊着:看看你的手! 那个面包腿是肋骨吧! 主持人Dr.MAO眼见不妙,连忙放下关于点心的怨恨,大声安抚学生们说: 别胡思乱想了!这位是神秘学者Dr.亡者,伟大的死神怎么会为了二千美元来讲蟑螂的死相呢?就算因为全位面金融危机负债一亿也是不可能的么! 贵宾席上的校长夫人长脸铁青,大声勒令主持人住嘴,并派遣保镖前往讲台。 学者眼见好几个学生开始往讲台边挤,不由的在兜帽内冒出了满头的骨油,同学们,知识才是值的关心的!教师是谁一点也不重要啊! 但是随着台下巨大的要求它脱衣服的声浪,Dr.亡者不得不溜之大吉,跟着四个健壮的保镖往后门逃命去了。所有的学生紧随其后,决心要一睹骷髅战士的真面目并拍下清晰裸照。 于是,神秘学者Dr.亡者的地球之旅以九死一生的紧急撤退而告终,此后的很多年里,他只能在其他位面继续死亡仪态学的课程,以求早日还清欠债。于是正在风行的流感烟消云散,再也没有人因此被天堂召唤了。 蟑螂为什么死的六脚朝天呢?大概是被新世界的美丽景色迷住了吧。Dr.亡者丢失在讲台上的教学笔记上说。 frank_dracula 死蟑螂为什么六脚朝天 这种叫做蟑螂的昆虫,它们拥有顽强的生命力,头被切掉仍然能活好几天,对核辐射的抵抗力是人的几千倍。他们也会正常的死亡,也有可能因为某些非正常的原因丢失掉它们的生命,比如人类研制的蟑螂药。如果把那些挂在蜘蛛网上的和被你的脚碾成支离破碎的,你会发现它们的死亡姿势出奇的相似六脚朝天。有人说它们喜欢用这种姿势来迎接死亡,也有人说它们好奇地模仿体操运动员来了个高难度转体三周半,但再也没有转回来最终饿死,当然这些说法只是茶余饭后供大家一笑。 蟑螂的死相令我想到了另一种比它可爱百倍的昆虫果蝇,观察果蝇要比观察蟑螂要有趣的多。把果蝇从食物的天堂赶到一个空空的玻璃瓶中,在瓶口塞上滴有乙醚的棉塞,用不了一分钟,果蝇就出现了六肢无力、昏迷不醒等症状。把它们从玻璃瓶倒出来,绝大部分果蝇都是六脚朝天。果蝇的体重主要集中在胸腹部,而六肢弱不禁风,在质量和重力加速度的共同作用下,出现这样的结果并不奇怪。 再回头看看蟑螂。想必六脚朝天的蟑螂中有一部分像果蝇一样,经历了高空坠落这一过程。蟑螂吃下人类为他们准备的美味之后,身体不适,努力地爬行想找到一个合适的位置休息,无奈腿部的肌肉渐渐松弛,最终无法抓住墙面而发生了自由落体运动,落到地面,六脚朝天。这个解释当然不够完善,如果蟑螂只停留在地板上,会不会正常姿势死亡呢?可能蟑螂有一种趋性,相对于水平面来说,它们更加喜欢垂直面;从概率的角度上来看,现代房屋垂直面的面积大于水平面的面积,所以停留在垂直面上的蟑螂数应多于水平面上的蟑螂数,所以看到的死蟑螂多数是六脚朝天;也可能蟑螂快死亡时,平衡系统失去作用,蟑螂爬出了醉仙望月步,不慎一步滑倒再也没能起来 以上内容只是我从猜测出发,利用所看到的一些资料加以推理得出的结论,不足之处会有很多,望不吝赐教。 节肢动物 关于虫子翻身的模特选择问题,蟑螂的确是昆虫们的一个代表,因为它又大又常见又可恶,人人都乐于见到害虫的毙命。于是我的回答不仅限于蟑螂,但还是以蟑螂为主角。这期问题进一步说成为什么蟑螂死时要成腹面朝天,而不是其它姿势,例如侧躺? 我的答案:因为它们临死前由于杀虫剂等等毒物造成的痛苦,六条腿胡乱挣扎,使得相对平坦的背部着地,这种姿势对于将死的虫子来说重心最低,于是势能最低,最稳定,而侧躺则是不稳定的。并且,由于虫子将要死亡,神经肌肉等等受到损害,难以做出正常的翻正动作来恢复背面朝天的姿势,于是它们就保持了腹面朝天的姿势,直到死翘翘。 昆虫在 意外 腹面朝天的时候,都能反射性地翻过身来,重新背面朝天,因为把柔软的腹部露出来实在是一个坏主意,这种姿势的虫子无比被动,既不能逃跑,也不能捕猎。唯一主动腹面朝天的甲虫,是南美智利沙漠的一种黑色甲虫,在晨雾来的时候,它们仰面朝天,让露水凝结在尾部,然后滑入口中,以此来获取珍贵的水分,至于为什么不直接把屁股翘高让露水由头顶流入口中,我想大家都觉得会很别扭首先背部是弧形,露水很容易流到身体两侧,而腹部比较平坦,容易控制流向,其次露水流经头顶会使视野变形不利观察啊啊,言归正传。昆虫怎么在意外摔翻后调整过来,我想出个试验设计,这组简单的试验可以说明虫子是怎样翻身的: 试验1、首先我们抓来一些虫子,有蟑螂有屎壳郎,在 土地 上把它们一一翻过来背着地,可以预见的是过不了几秒钟虫子们就纷纷翻过身来跑了。 试验2、把它们抓回来,在 玻璃板 上把它们翻身过来,根据我从前的经验,那些厚重的甲虫往往翻身很慢来,而蟑螂之类灵活的虫子虽然也能翻过身来跑路,但是明显比土地上翻身要慢得多。 试验3、又把它们抓起来,将它们的翅膀粘住,使得不能张开,然后在土地上把它们翻过身来,我们会发现这与第一个试验的结果有差别,不论蟑螂还是甲虫,翻身的耗时都要更长,不过预计蟑螂还是比甲虫翻得快。 试验4、把这些粘住翅膀的虫子放到玻璃板上让它们翻身,所用时间肯定比试验2要的长,甚至可以预计某些甲虫不能翻身。 试验5、重新抓一批正常虫子,把它们3条足齐根剪掉,然后分别放在土地上和玻璃板上让它们翻身,可以肯定的是,不论灵活的蟑螂,还是笨重的甲虫,它们都只能从 有腿 的一侧翻身。 试验6、把试验5里虫子剩下3条足齐根剪掉,这时不论放在土地上还是玻璃板上,它们能翻身的屈指可数。 试验7、把试验3里粘住翅膀的虫子的6条足全部齐根剪掉。这时不论地面情况,不论是哪种昆虫,都不能翻身。 由以上7个小试验可以推断,虫子翻身靠的是身体的后仰扭曲、翅膀的开合配合某一侧3足的抓挠地面来翻身的。于是,地面的光滑程度、虫子种类是影响翻身效果的两大因素。不过如果能弄到虫子翻身的高速录像拿来慢放,就更方便一点。 由此,蟑螂之所以死前不能顺利翻身,肯定是6条足的运动、翅膀开合、身体扭动三者的配合出了问题。为什么蟑螂会弄得腹面朝天,那是因为它在死前的6条足的运动出了问题,使得它胡乱挣扎中相对平坦的背部着地,然后这姿势就稳定下来,直到它挂掉。至于为什么它死前会胡乱挣扎,那和我们施用的杀虫剂有关不论是神经毒物,还是呼吸毒物,还是物理毒物我们在对待这些讨厌害虫的问题上,是不会想到安乐死的,毕竟在杀虫这个问题上,我们首先讲求的是快,其次讲究的,就是狠了。 PS:神经和呼吸毒物大家能想像得到,这就不赘述了。关于物理毒物,最初试验用的是玻璃粉末,它能在昆虫走过粉末时粘在足上,然后这些粉末就会把昆虫足关节上一层薄薄的用于保湿的蜡磨掉,昆虫不久后即会死于脱水。 Dr.Who说: 呃瓢虫自然死亡的时候是背部朝上的那么自然死亡的小强呢?那么自然死亡的鲍小强呢? 说起来,鲍小强(Jack Bauer)同学,怕是很难有机会自然死亡吧(遐想中)
个人分类: 我是Dr.You|1486 次阅读|0 个评论
[Dr.YOU第三十期] 读者来信:小强一只爪六个
ELOA 2009-5-28 11:02
Dr.Who 发表于 2009-05-15 21:12 第三十期问题:为啥死小强大都六脚朝天? (查看详情,请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑) 啊,小强!你为什么死都死得那样销魂? 抱着深深的惋惜,同学们很快发来了邮件。让我们看看1633501、Darkingwing、Topig、jiaxy123四位同学的说法。 1633501:三种说法 因为蟑螂的气孔在腹部,蟑螂就是靠腹部的气孔呼吸,所以杀虫剂的油脂会盖住蟑螂的气孔使蟑螂无法呼吸直到死掉为止。就像人在水中快窒息时会拼命往上挣扎游出水面想呼吸到更多空气是一样的道理。你如果使用清洁剂之类如洗碗精或肥皂水等等,也一样能杀死蟑螂。所以蟑螂并不是怕杀虫剂,而是气孔会被堵住造成蟑螂窒息而死的。还有另一种说法是蟑螂的背部较坚硬也比较重,是用来防护的地方,而腹部较脆弱固然是比较轻,当蟑螂死掉前整个手脚会一直挣扎,身体会不断地动来动去,最后因为背重腹轻的缘故加上重心一不稳便会翻过来了,不只是蟑螂,绝大多数的昆虫也是这样。 其实不只蟑螂,鱼、鸟、其他甲虫类,死亡时也大多是背部朝下,当然也不是绝对,有些因地势或死前特殊动作也会腹部向下,只是很少见而已。 第一种说法: 一、多数动物的身体排列都是防护或骨骼在背面,肌肉等较脆弱的组织在腹面,因此背重肚轻。 二、防护面(背)为求坚固都成流线形,而支撑面(脚)形状不规则。 三、动物死亡前大多是最脆弱的时候,因此肌肉无力支撑较重的背面组织,而在死前因重力作用背部向下落地。 四、有些动物因意外背部著地,肌肉的力量也不足以翻身,时间过久也会死亡。 第二种说法: 因为蟑螂气孔在腹部,它是靠腹部呼吸。所以杀虫剂的油脂盖住他的气孔使他无法呼吸。就像人在水中快窒息时会拼命往上挣扎想让鼻子呼吸到更多空气是一样。你如果使用如洗碗精或肥皂水之类的东西也一样能杀死蟑螂。 所以蟑螂并不是怕杀虫剂,而是气孔被堵住窒息而死的. 第三种说法: 其实不止是蟑螂,大部分身体扁平的昆虫,死的时候都会身体反转六脚朝天 因为昆虫一般有六只脚,而且呈两侧对称;一旦昆虫快要死 的时候,神经系统失去作用(运动神经失调),六只脚就无法控制、於是六脚不自主抖动、缩起、跌倒,整只昆虫便失了重心,由於死前会不断挣札,於是就腹部一翻,六脚朝上了。而当昆虫腹部朝上时,六只脚由於抓不到东西,就很难再翻身了。夏天时在野外,常常会在马路上,看到很多昆虫,因为翻不过来,而被太阳晒死。 Darkingwing:死蟑螂为什么六脚朝天 (5月17日晚更新版) 首先我们要知道的一个事实是,全球有4 000左右种蟑螂,其中只有四到六种成功占领了人类的寓所。这几种原本居住在原始森林里的地栖昆虫,在某种情况下竟然发现人的家庭环境更适合它们的生存;直到人们意识到问题的时候,蟑螂早已和老鼠并列成为城市生活最常见的小动物之一。 在野外环境下极少发现六脚朝天的死蟑螂,因为即使有蟑螂尸体存在,它们也多半在鸟类,小型哺乳动物,或是爬行类的腹中。很少有人知道的一个事实是:野生蟑螂在生态食物链中起着很重要的位置,它们什么都吃,只要是有机物;同时,也是多种小型肉食类或杂食类生物的食物来源。 死蟑螂为什么六脚朝天?这个有趣的问题其实和发现死蟑螂的地点一般是人工建筑环境的事实密切相关,蟑螂是一种喜欢攀附在遮挡物背面的昆虫,它在自然环境里的理想栖居地应该是腐烂或半腐烂的枯叶之间,可能从来没有想到自己有一天会腹部朝上翻到在冰冷光滑的材料上,周围没有任何(!)六条腿可以挂到的东西。感兴趣的读者可以做个试验:活捉一只蟑螂,把它放在一只光滑的玻璃板上,让它腹部朝上,这个时候如果没有外力作用的话,你可以看到蟑螂六腿乱挣就是翻不过来,如果稍微拨弄一下它,或者玻璃板略微倾斜一下,蟑螂很快就能借力翻过来仓惶逃命了。 这个发现对死蟑螂六脚朝天的现象提供了至少一种解释:如果蟑螂在人类建筑中活动的时候不幸掉下来或者被风吹翻过来,周围又没有支持物的话,它是很难凭自己的能力翻身的,这时候等待它的就只有迅速脱水和静悄悄的死亡,六脚朝天的蟑螂尸体就这样诞生了。 该假设有个可疑的地方:我们很少看见活着的蟑螂会从墙上掉下来或自己翻过来,这样的死法太不蟑螂了。作为一只蟑螂较为可能的死法有:被人类砸死或者踩死(由于过于血腥暂不讨论!),被杀虫剂或其它毒性物质毒死,或者由于其它疾病致死。 我们日常生活中使用的杀虫剂一般都含有神经毒素,甚至包括一些清洁剂,蟑螂在不幸中毒濒死时它们全身的肌肉会痉挛并无法自主控制,这种情况下蟑螂通常会翻滚,当翻到六脚朝天的时候也没有能力协调自身的肌肉翻过来,于是挣扎一会之后终究会死于六脚朝天的状态,这是另一种可能的情形,被其它化学物质毒死或者疾病致死的情况也类似。总之垂死挣扎时候的蟑螂(或者其它昆虫 ,如果你观察过垂死挣扎的苍蝇的话),往往先是翻滚,最后翻到六腿朝上的时候得时候再也翻不动,于是六腿蹬一会就断气了。 这里涉及到一个问题,为什么蟑螂从腹部向上的状态翻过身来这么困难?要知道的是,蟑螂作为蜚蠊目昆虫,支撑它身体的骨架就是表层的几丁质外壳,而它的背部更是由坚硬的 背板和革质前翅保护。当蟑螂六脚朝天的时候,它让自己翻身的努力无非通过两种途径的结合:利用地面或外界物体的反作用力给自己身体一个力矩;通过改变自己的身体形状调整重心 。第一种方式需要身体某个与外界物体接触的部位使力,这个过程对蟑螂来说要比哺乳动物艰难些,因为它的肌肉外面是一层硬壳。第二种方式需要占身体较大部分重量的部位可以自由移动,而我们的蟑螂只有它六条细细的步足可供挥舞。总而言之,不是完全不可以,特别是第一种方式我相信蟑螂努把力也许还是可以试试的,但它面临的挑战一定比我们想到的要大些,更何况它这种扁平的身体想要翻过来,需要的力矩也会比相同条件下的圆柱身材要大。 还有一种可能是由于空气动力学的原理,蟑螂如果由于某种原因死亡后落到地上,由于身体两面不对称、重心位置偏离身体中心等因素,它的躯壳比较倾向于以背部朝下的方式落地,这就导致了我们看到的死蟑螂总是六脚朝天的。 附注:本来生活在自然界的蟑螂以惊人的速度占据我们生存空间本身就是一件很惊奇的事情,更不要说想象下它们的世界和我们有多不一样:永远紧贴着墙或地板,生命被饥饿感,性欲,和对某个庞然大物突然砸下来的恐惧驱使着而我们的想象可能永远都不能达到真实的哪怕万分之一,所以,也许只有科学,方能逼近真理了。 Topig:33分钟搞定蟑螂! 关于小强的死亡姿势问题,让我用33分钟来解决他~! 首先, 有人声称,小强是种很爱干净的动物,详情链接在这里:http://baike.baidu.com/view/1487.htm#16 挑关键的说,就是,小强把有限的生命投入到无限的爱国卫生运动中去.. 也就是说,小强直到死亡的那一刻,不出现意外的话,它是干净的,纯洁的,坦荡的,拒绝藏污纳垢的. 其次, 要从蟑螂身上找原因。 蟑螂特征:体扁平,黑褐色,通常中等大小。头小,能活动。触角长丝状,复眼发达。翅平,前翅为革质后翅为膜质,前后翅基本等大,覆盖于腹部背面;有的种类无翅。不善飞,能疾走。不完全变态。根据化石证据显示,原始蟑螂约在4亿年前的志留纪出现于地球上。我们发现的蟑螂的化石或者是从煤炭和琥珀中发现的蟑螂,与你家橱柜中的并没有多大的差别。亿万年来它的外貌并没什么大的变化。 关键词在于:体扁平,翅平,前翅为革质,不完全变态。亿万年来它的外貌并没什么大的变化。 首先,有屎以来,蟑螂一直维持这个外貌,没有到韩国做过大的外科手术,其次,它生长的阶段,从卵以后的若虫变成成虫,一直都是身体扁平。 还有就是蟑螂身体重心的问题,我抓了只来试了下,貌似它的身体重心在接近前翅的根部位置 最后是总结了: 蟑螂是干净的生物,所以死亡前,非特殊情况的话,身上没带有任何粘连物体,那么他的死亡姿势,就要顺从主的意愿,或者说物理的摆布了。 而根据蟑螂的习性,它的一生大多数情况下,都是躲在阴暗潮湿的几角旮旯里,不在人可观察到的地方,死在这类范围内的,不考虑其死亡状态。 蟑螂是扁平的生物,那么就跟硬币似的,找个1元硬币随便抛,大概率出现2个可能, 要么带国徽的面向上,要么带国徽的面向下 要使一个物体稳定,不易翻倒,需要满足两个条件:第一,它的底面积要大;第二,它的重要尽可能集中在底部,也就是说,它的重心要低。 考虑到蟑螂的整个身体重心的分布 蟑螂想当然地应该理直气壮地六脚朝天地死去. jiaxy123 :为什么我们看到的死蟑螂大多是六脚朝天 为什么我们看到的死蟑螂大多是呈六脚朝天呢?通过对蟑螂窝洞的观察,和一些相关现象的分析,可以分析出,其中的原因有两大部分,第一,看图: 昆虫一般有六只脚,分布在身体两侧,当昆虫是健康的时候,三对脚是对称外展的,昆虫身体很低,六只脚略曲,撑起整个身体。这时的昆虫行动自如,很是稳健。如图1。但当昆虫受到毒、病等伤害。而要死去的时候,昆虫腿就会失去自由伸展的功能,而只会做努力挣扎的伸腿僵直状态,这个过程会使昆虫整个身体抬高,而出现呈2图的过程,这个抬高过程使昆虫迅速失去重心,而向一个方向侧倒下,(如图3)。由于昆虫的重量主要集中在背部,昆虫在倒下侧摔的过程中,会因为侧摔的的惯性而使身体发生反转,最后呈背朝下,肚朝上的重力稳定状态。并保持下去。这个过程也可以说明,为什么我们看到的快要死亡而挣扎的昆虫,都有轻微的啪摔背声。我们通过观察知道,健康的昆虫,在六脚朝天后,其多会利用后两足,何者前两足拼命四处乱抓,而机会性抓住周边或者地面的附着物,将身体反转过来。但快要死亡的昆虫,六脚已经蜷曲而无法再伸展开,(神经已经无法指挥,何者脚已经失去力气),这就使快要死去,而四脚朝天的昆虫,再也不可能用脚将身体再次翻转过来,直到渐渐死去,而最后呈死蟑螂大多呈六脚朝天的状态。 有 葡萄 同学说,他做过实验发现完全浸在水里淹死的蟑螂就不会6脚朝天。有时看到蟑螂,及时用开水浇下去,被烫死的蟑螂也是趴着的。这可以说明,完全浸在水里淹死的蟑螂因为水体漂浮的原因,不存在六腿僵直伸长而力学抬高身体的过程,这就不会产生侧摔而惯性翻身的现象过程,所以浸在水里淹死的蟑螂就不会6脚朝天。而用开水浇下去被烫死的蟑螂,因为蟑螂的腿瞬间被水烫熟了,而迅速失去了伸张力,已经无法完成六腿僵直伸长而力学抬高身体的过程了,所以被烫死的蟑螂也是趴着的。葡萄同学的这两个试验也说明,六腿僵直伸长而力学抬高身体的过程,是蟑螂等昆虫死亡侧摔而翻身的一个最关键力学过程。那些腿过细,比如蜈蚣,腿过短,比如,蚰蜒,幼年蟑螂等,都会因为自身的结构而不会产生死后呈六脚朝天的状态。 这其中的第二个原因是什么呢?这一点便是非常有趣。因为我们可以发现,任何昆虫,都有趋洞的特性,这是在长期的进化过程中,安全的威胁给昆虫造成的必然习惯,也就是说,在任何情况下,昆虫都有瞬速离开明显地面、地区,而躲避到虫洞,墙缝等隐避地方的条件反射习惯,当活着的昆虫,或者快要死去,但还没有倒下的昆虫,发生病痛而感到不安全的时候,昆虫会努力地迅速的跑向虫洞,墙角等隐避场所,即便在墙角死亡后,我们也很难发现它。这个问题说明,我们看到的死昆虫,都是实在没有能力跑到虫洞,而死在半路的昆虫,那些能跑到虫洞的昆虫是不会死在半路上的,而在虫洞中死去的昆虫,如果是安静的死去,并没有过痛苦伸腿的挣扎,也是可以背朝上而死去的,这一点是可以有证明的。如我们发现,墙角等隐避地方及可以攀附地的死昆虫,很多都可以是背朝上的,挖开虫洞,死亡昆虫也有很多是背朝上的现象。总合第一、二两种情况,可以说明,我们之所以看到的死蟑螂大多呈六脚朝天,一是因为死亡或者暴亡而关联的力学原因,二是我们根本就看不到背朝上死亡的昆虫,因为背朝上而死亡的昆虫,都死在虫洞或者墙角等我们看不到的地方了。 Dr.Who说: 许多同学说,用拖鞋拍死的蟑螂是背朝上的。所以,我们在这里呼吁一下不想六脚朝天死去的蟑螂朋友们,请向那美丽的蓝色塑料人字拖勇敢前进吧!
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