蒼蠅停下時,兩隻前腳不停互搓,也擦眼睛、嘴部和整個頭,
這稱為 grooming(理毛/清潔行為)。
由於蒼蠅體表分布著許多重要的感覺構造,例如機械感受剛毛;
灰塵或其他異物附著其上,便形成感覺刺激,因此牠會不斷用腳清理身體。
這部分我能理解。(註1)
較讓我納悶的是,它接著講:蒼蠅有時清理得太激烈,會將自己的頭搓斷。
更詭異的一幕是,頭掉下後,身體和前腳居然持續動作,看似在把玩自個頭顱。
我老早前就知道類似的例子:
公螳螂交配時,有時會被母螳螂吃掉頭部,但身體仍可能繼續交配。
昆蟲的一部分運動控制並不完全依賴頭部的大腦。
因此,我最為好奇是這件事:蒼蠅因清理頭部而把頭搓斷,是正常行為嗎?
一、我查不到「正常蒼蠅會把自己的頭搓斷」的可靠證據
我找到一些關於果蠅 grooming 的神經科學研究,包含「去頭果蠅」的實驗。
研究者確實會把果蠅去頭,再研究剩下的神經系統如何控制 grooming 等動作。(註2)
但是,我找不到可靠的昆蟲學研究證明:
一隻頭頸原本完整、健康的蒼蠅,會因為正常 grooming 動作太猛烈,而自行把頭搓斷。
換句話說,短影音中最吸睛的那一段,目前我沒有找到可靠的研究文獻支持。
那影片中的情況可能怎麼解釋?
比較合理的推測是:
那隻蒼蠅的頭頸原先就受傷,頭部與胸部之間的組織可能僅剩部分連接;
可是,牠仍繼續執行正常的 grooming 動作,反覆用前腳擦、推、拉頭部,
致使已經脆弱的連接完全斷裂。
必須強調:這只是推測。
從神經解剖研究資料,我們可認識到,
果蠅的腦與腹神經索(ventral nerve cord)之間,是經由頸部的 neck connective 相連;
研究將這個區域形容為腦與腹神經索之間在物理上與資訊傳遞上的「瓶頸」。(註3)
然而,這頂多說明頭部與胸部神經系統如何連接,
不能證明影片中的蒼蠅在斷頭以前就已受傷。
除非知道那隻個體原先的傷勢,否則不能反過來宣稱「健康蒼蠅本來就可能把自己的頭洗掉」。
二、蒼蠅為什麼一直搓頭?
這部分反而有相當完整的研究。
果蠅受到灰塵等機械刺激後,會用前腳清潔頭部,而且不是漫無目的地亂擦。
不同位置的機械感受神經可以引發朝相應頭部位置進行的清潔動作;
當全身同時沾上灰塵時,清潔行為還會按照一定的優先順序進行,
先是眼睛、觸角等頭部區域,再逐漸清理身體後方。(註1)(註4)
所以牠不停「搓臉」,與其說是特別愛乾淨,
不如說是在清除附著在重要感覺構造上的異物,維持感覺系統正常運作。
三、那麼頭掉了,為什麼腳還在搓?
因為昆蟲的神經控制具有相當程度的分散性。
頭部的大腦固然重要,但胸、腹部的腹神經索本身也包含許多感覺—運動迴路,
因此失去頭部並不等於所有運動能力瞬間消失。
實驗中的去頭果蠅仍可以在受到刺激後進行 grooming。(註2)
與本文相關的一項研究直接觀察到:
去頭果蠅仍會用前腳朝原本頭部所在的位置做出類似 grooming 的掃動。
研究者因此認為,負責頭部 grooming 的運動模式,
可以在缺少真正頭部與大腦的情況下被啟動。(註5)
所以,影片裡看似怪異的「身體還在把玩自己的頭」,
未必是失去頭部後的無規律抽動,而可能是原有的清潔神經迴路仍在執行。
總結
最後,回答影片中值得澄清的問題:蒼蠅真的會把自己的頭搓斷嗎?至少以目前能查到的資料來看,
這件事並沒有像 grooming 本身、或斷頭後仍能活動那樣,有充分的科學證據支持。
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註1: A suppression hierarchy among competing motor programs drives sequential grooming in Drosophila
Dust-induced grooming is a sequential behavior
[研究將果蠅覆以灰塵後觀察 grooming,
發現清潔具有固定優先順序:眼睛 > 觸角 > 腹部 > 翅膀 > 胸部;
灰塵也是誘發這一連串清潔行為的重要刺激。]
註2: Hygienic grooming is induced by contact chemicals in Drosophila melanogaster
○ localized grooming responses to mechanical stimulation of sensilla located on
different segments of the body can be observed after decapitation.
註3: Comparative connectomics of Drosophila descending and ascending neurons
○ the neck connective is both a physical and an information bottleneck
connecting the brain and the ventral nerve cord.
註4: Somatotopic organization among parallel sensory pathways that promote a grooming sequence in Drosophila
○ mechanosensory neurons on the Drosophila head that individually elicit aimed grooming of specific head locations
註5: Developmental loss of neurofibromin across distributed neuronal circuits drives excessive grooming in Drosophila
○ decapitated flies made grooming-like front leg sweeps toward the location of the missing head

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