自然科普：为甚么厨房、卫生间的小飞虫老是阴魂不散？

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家里卫生间墙上有光阴会有一些小飞虫，厨房虫老信任大年夜家对下面这个图并不生疏。小飞

清楚关紧了门窗，阴魂却照样会发明这类小飞虫，不散三八健身操节目串词图片来源：pinterest

这类小飞虫是科普蛾蚋科的，详细来说，为甚卫生要么是厨房虫老白斑蛾蚋，要么是小飞星斑蛾蚋。

你会发明，阴魂它们一样深刻都出而今湿润的不散处所，并且很不随便被打逝世。科普看见它们的为甚卫生时辰，停在墙上半天也一动不动，厨房虫老刚想过往给一巴掌，就顿时跳到另一边墙上，十分憎恨。

蛾蚋成虫。图片来源：Lyle J. Buss, UF/IFAS

不只如此，好看又有效的手腕健身操它身上还携带着一堆病原体。有迷信家捉了一些蛾蚋，对它们停止检测，发明存在大年夜肠杆菌和沙门氏菌。很清楚，蛾蚋与蚊子、苍蝇一样，对人类来说是益虫。

令人懊末路的是，只需关好门窗，蚊子和苍蝇基本上就不会再飞出去了，但蛾蚋不一样，你的门窗关得再严都没用，由于它们是从下水道飞下去的。

假设不信的话，你可以不才水道上方贴上胶带，过一天再取上去，极能够会发明下面粘有蛾蚋。图片来源：参考文献[2]

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为甚么蛾蚋喜好待不才水道里？

由于在洗碗的休闲广场舞健身操教学视频时辰，各类微小的厨余渣滓会被冲进下水道，这个进程中难免会有一些残羹剩饭和一些无机物留在管壁，构成黏糊糊的“营养薄膜”（biofilm），这就成了蛾蚋幼虫最好的食物。

并且蛾蚋的卵需要附着在湿润的外不雅上，下水道管壁的外不雅就成了最随便滋长蛾蚋的处所。深刻来说，蛾蚋一次会产下 15 ~ 40 个卵，多的也会有上百个。

蛾蚋的卵是半透明的，并且很小，长度一样深刻不会跨越 1 毫米。

蛾蚋的停顿周期。图片来源：Semantic Scholar

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那标题来了，我们冲水的时辰

为甚么不会把这些小飞虫冲下往？

一名迷信家（Nathan B. Speirs）对这一现象很猎奇，因此停止了一些研讨。但说出来你能够不信，他的研讨倾向并不是虫豸学，而是中国凉州第九套健身操流体力学。

为了更好地懂得蛾蚋的体表和毛发结构，在拿到实验样本今后，他做的第一件事就是用电子显微镜反省蛾蚋的形状特点。

在一次次缩小年夜电子显微镜镜头倍数后，蛾蚋同党的细节愈来愈清楚，图片来源：参考文献[3]

经由进程一次次缩小年夜电子显微镜的镜头倍数，我们可以清楚看到，蛾蚋同党上布满了密密层层的倒钩，每根倒钩的距离在 4.28 微米支配。在同党的边沿处也有细细的绒毛，每根绒毛缩小年夜后还有倒刺的结构。

同党边沿的绒毛和绒毛上的倒刺，图片来源：参考文献3

在它们的腿毛上也可以或许发明一样的倒刺结构：

蛾蚋腿毛上的倒刺结构，清楚可见，图片来源：参考文献3

03

普及蛾蚋身体的密密层层的倒刺有甚么用呢？

可以一定的是，倒刺不是用来进攻潜在的捕食者的，由于微米级的倒刺基本损伤不到谁。

倒刺实践的感染在于让蛾蚋体表发生超疏水性。疏水性和亲水性相反，肩颈健腰腹健身操“亲水”复杂懂得就是和水有亲和力，相互接纳，“疏水”是指和水相互排挤。

荷叶出淤泥而不染的特点就是与荷叶上的疏水结构有关，这些疏水结构详细来说，就是荷叶外不雅上大年夜量的微米级蜡状微乳状液结构。

荷叶外不雅微米级蜡状微乳状液结构，图片来源：Barthlott

每个乳突上散布着大年夜量的纳米级细支化结构，图片来源：Barthlott

别的，荷叶上还有很多的蜡状微小管子：

荷叶上的蜡状微管，图片来源：Barthlott

恰是荷叶上这些密密层层的微突结构，让水滴在接触到荷叶的一瞬时，几近呈球形，可以在各个倾向上滚动，带走荷叶外不雅的尘土，却不留下任何遗迹。

深刻外不雅（左）和疏水外不雅（中、右）的区分。水滴接触到外不雅后有大年夜于90度的倾斜角被称为疏水结构，大年夜于150度则被称为超疏水结构，图片来源：Wikipedia

蛾蚋身上的那些微米级倒刺也是一样的事理，不过光是有微突结构还不敷，资料也得跟上才行。

疏水的资料外不雅有一个特性，就是低外不雅能。

假设一种资料的外不雅能很高，意味着它外不雅有较强的化学键，是以更随便接纳液体润湿外不雅，低外不雅能则不随便润湿外不雅，这就是低外不雅能资料疏水的事理。

图区分为非润湿（接触角为180°），润湿（接触角<90°）和完全润湿（接触角为0°）。（接触角是衔接固液界面和液气界面的角度），图片来源：Wikipedia

蛾蚋体表细毛的成分重假设甲壳素，这类物质有低外不雅能，是以有很强的的疏水性，只溶于特定溶剂。

经由计算，蛾蚋体表的疏水结构在碰到水后可以发生 175° 的接触角，这不只是疏水结构，照样超疏水结构。

为了验证这点，迷信家做了两个小实验：

将一滴水放到蛾蚋身上后的状况，图片来源：参考文献[3]

起首是将一滴水放到蛾蚋身上，可以看到发生了 175° 的接触角，水不会沾在它身上，只会变成水滴滚落。

固然蛾蚋体表疏水，但不疏油。前面说了甲壳素溶于特定溶剂，所以第二个小实验是将一滴硅油放在蛾蚋身上，它会顿时浸润蛾蚋的身体。

将一滴硅油放在蛾蚋身上后的状况，图片来源：参考文献[3]

经由进程电镜，可以更清楚地不雅察水滴和蛾蚋身上绒毛的相互感染，图片来源：参考文献[3]

这就是蛾蚋不怕水的缘由原由，由于它的体表是超疏水结构。

04

蛾蚋在面对水的时辰

是不是是完全无敌呢？

也不是完全无敌。

迷信家用 3 种形状的水来冲击蛾蚋。

第一种是水珠。假设用水珠继续滴蛾蚋的话，它们几近都可以坚持身体枯燥，并且从水滴撞击的损伤处境下逃开。

当蛾蚋碰到水滴时，不会有太大年夜的压力，图片来源：参考文献[3]

第二种是水雾。水雾是由很多直径小于 4.5 微米的水滴构成的，当这些极小的水滴接触到蛾蚋体表时，对它们几近没有太多影响，它们拍拍同党振开水滴就飞走了。

水雾对蛾蚋几近没有影响，图片来源：参考文献[3]

第三种是水流。当水流冲击蛾蚋时，在一瞬时会将其淹没，但它们很快就会浮到水面上逃脱。但假设水流冲击的时辰充沛长，让它们长时辰浸泡在水里到达 5 个小时以上，就有能够把它们淹逝世。实验中迷信家用 5 个小时的水流冲蛾蚋，效果 4 只中有 2 只被淹逝世了。

固然一瞬时被水流打到水面以下，但蛾蚋很快就浮到水面飞走了，图片来源：参考文献[3]

因此可知，蛾蚋在面对各类形状的水体威胁时，都具有很强的顺应性。实践中，开水龙头冲水几个小时不太实践，这也是下水道管壁上的蛾蚋不会被冲走的缘由原由。

05

怎样做才干肃除这些小飞虫呢？

假设想要肃除这些憎恨的小飞虫，就得除掉落它们的营养来源，也就是下水道管壁上的“营养薄膜”。对此，最复杂的举动是：先用刷子刮掉落，然后用刚煮开的沸水冲刷（天天倒入下水道 1 ~ 2 次，延续 1 周）。

肃清小飞虫的操作表示，图片来源：Treehugger

最重要的是，一定要记得经常洁净下水道，不要偷懒！

参考文献：

[1]https://wiki.nus.edu.sg/display/TAX/Clogmia+albipunctata+-+Bathroom+fly

[2] Griffith T, Gillett-Kaufman J. Drain Fly Psychoda spp.(Insecta: Diptera: Psychodidae): EENY716/IN1226, 10/2018[J]. EDIS, 2018, 2018(6)

[3] Speirs N B, Mahadik G A, Thoroddsen S T. How drain flies manage to almost never get washed away[J]. Scientific Reports, 2020,10(1):17829.

作者｜苏澄宇

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