早在上個世紀,科學家們就已經開始研究昆蟲是否能夠感受疼痛了,可是想要回答這個問題,我們首先要明白什麼是疼痛。
大家好,我是來自清華附中的生物老師高祺,今天我來跟大家聊一聊“昆蟲是否能感覺疼痛”。
現代醫學所說的疼痛是一種複雜的生理以及心理活動。疼痛可以被分為兩個部分:一個部分是因病或者刺激引起的難受的生理疼痛;而另一部分是因為創傷引起的心理疼痛。
簡而言之,疼痛是一種感受,這種感受并不一定依賴于當時正在發生的事件,也可以由過去經曆過的類似事件引起。回想一下,小的時候去醫院打針,當醫生還沒開始注射,僅僅在你身上塗上消毒液和酒精碘伏的時候,我們就已經感覺疼痛想要躲避了,這就是基于創傷引起的疼痛。
不要小看了疼痛,實際上疼痛對于我們來說意義重大。生理疼痛讓我們對自己身體的損傷有所了解,當你身體上出現較嚴重的痛感時,我們就需要去醫院做檢查并及時進行治療;心理疼痛還具有讓人長記性的能力,比如當我們空手拿起熱碗時引起的痛覺,可以避免我們再次進行同樣的行為,以減少對我們身體的損傷。可以說沒有痛覺,人類死亡的幾率将會大幅提高。
既然疼痛是一種感覺,那感覺是如何形成的?認真學習了生物的朋友一定依稀還記得,感覺形成需要感受器接受刺激,再由神經傳遞到我們的大腦皮層,最終在大腦皮層處形成了感覺。
那麼作為無脊椎動物的昆蟲,其實昆蟲的神經系統的基本構成與人類差不多,它們具有與我們結構相似的神經細胞、與我們脊髓功能相似的神經索,以及與我們結構不同但功能相似的腦。
從感受器的角度講,昆蟲還能感受到人類無法感受到的刺激,比如我們難以觀察到的紅外線、紫外線,還有一些我們無法辨别的氣味。
從神經系統硬件基礎上講,昆蟲顯然合格了,可是需要注意的是,隻具有神經系統,不意味着就能感受疼痛。
我們可能都知道,不少螳螂在交配後,雌性螳螂會将雄性吃掉;還有部分蝽類在繁殖後代之後,會讓幼蟲将自己吃掉;以及一些反應較慢的直翅目昆蟲,即使受了傷,也依然會使用觸角正常清理肢體,甚至在取食時被人觸碰到傷口處也不會立刻逃走。這麼看,昆蟲似乎真的不知道什麼是疼,有人可能會說了,自己小時候捏住一隻螞蚱,它明明是會掙紮的。沒錯,昆蟲對于外界的危險會有應激反應,但那不一定是因為疼痛。
有科學家認為昆蟲的壽命很短,通常不過幾十天到幾個月,它們沒有時間“記住”疼痛,并把這種記憶傳遞給後代。意外的是,另外一些科學家通過對果蠅的一系列研究,發現給出了相反的結論:果蠅的外骨骼具有和人類感受痛覺相同的感受器,說明昆蟲确實能對外界疼痛刺激作出反應。
科學家在切斷果蠅一條腿後,檢測出類似于人類炎症疼痛的神經信号;在斷肢徹底愈合後,這隻果蠅會比其他未受傷的個體更加在意與保護他的腿,這與我們前面提到的創傷引起的心理痛覺非常相似。還有研究機構拍攝出了用尖銳物刺激果蠅幼蟲,随後果蠅幼蟲扭曲着身體逃離尖銳物的實驗視頻。當然即使果蠅真的有痛覺,也不意味着其他昆蟲也有。
目前已記錄的昆蟲有超過 100 萬種,占已知動物種類總數的 2/3,而每年還有許多昆蟲研究者們在發現與發表着新的昆蟲物種。昆蟲有這麼多種應對外界風險的反應,肯定不可能是完全一樣的。
總體來看,對于果蠅等昆蟲具有痛覺感受器,能産生某些對疼痛的應激反應的情況,科學家已經給出了較為充分的科學依據。但是,前面我們提到的許多昆蟲的特殊生命現象,比如雄螳螂為什麼能毫無反應的被吃掉,依舊沒有得到完美的解釋。
一些科學家猜測,某些昆蟲可能具有阻斷痛覺神經信号傳導的功能,自動“屏蔽”了傷痛帶來的不同感受。如果真的想解釋所有昆蟲的痛覺,可能還需要科學家們不懈的努力與研究。
雖然昆蟲能對痛覺刺激産生反應,但是他們所感受到的疼痛和我們感受到的疼痛一樣嗎?即使不一樣,這些刺激依然能讓昆蟲産生趨利避害的本能,讓昆蟲在大自然殘酷的競争中存活至今,還成為了世界上種類最豐富的類群。
作者|高祺 中國林業大學 昆蟲學博士 清華附中生物老師
審核|殷海生 中科院上海昆蟲博物館研究員
視頻由科普中國-創作培育計劃出品
文字内容根據視頻整理
本文封面圖片及文内圖片來自版權圖庫
圖片内容不授權轉載
原創圖文轉載請後台回複“轉載”
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!