自然科普:为甚么厨房、卫生间的小飞虫老是阴魂不散?

探索 2023-02-02 22:56:49 18

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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

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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。

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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。

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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]

01

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。

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蛾蚋的停顿周期。图片来源:Semantic Scholar

02

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。

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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。

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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:

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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。

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荷叶外不雅微米级蜡状微乳状液结构,图片来源:Barthlott

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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:

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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。

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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。

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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:

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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。

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将一滴硅油放在蛾蚋身上后的状况,图片来源:参考文献[3]

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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。

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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。

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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。

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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)。

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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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