研究人員也許能夠最終解開“昆蟲如何快速拍動(dòng)翅膀”的謎團(tuán)了。一系列瞬間快照顯示:飛行的果蠅翅膀中有蛋白質(zhì)能像彈簧那樣,,在處于拉伸狀態(tài)時(shí)能夠?yàn)槭湛s回彈積蓄能量,。
果蠅通常憑借兩層肌肉拍動(dòng)翅膀,兩層肌肉交替收縮和拉伸,。由于交替速度非??欤圆皇苌窠?jīng)脈沖信號(hào)控制,,只能依賴于肌肉自身儲(chǔ)存的能量完成,。為了搞清楚肌肉細(xì)胞如何將拉伸過程儲(chǔ)存的能量用于收縮,美國(guó)伊利諾伊理工學(xué)院的生物物理學(xué)家對(duì)飛行果蠅的翅膀肌蛋白進(jìn)行了觀察,。
在試驗(yàn)中,,科學(xué)家們使用空氣和流動(dòng)燈光使聚集在一起的果蠅產(chǎn)生錯(cuò)覺,自以為是在飛行,。然后科學(xué)家使用高強(qiáng)度X射線閃光拍下果蠅翅膀內(nèi)的蛋白,。通過調(diào)節(jié)翅膀拍動(dòng)頻率使之與射線頻率一致,科學(xué)家們拍到了完整的拍翅周期的圖片,。
科學(xué)家對(duì)這些圖片進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),,伸展肌肉中的肌球蛋白鏈尾部有所伸展。而人們以前認(rèn)為,,它在肌肉收縮時(shí)是僵硬的,,并不能起到牽引作用。研究人員說(shuō),,這一現(xiàn)象暗示肌球蛋白能夠儲(chǔ)存彈性勢(shì)能用于下一次收縮,就像被拉伸的彈簧能夠儲(chǔ)存能量在回彈時(shí)釋放一樣,。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在1月20日的《自然》雜志上,。
美國(guó)杜克大學(xué)的科學(xué)家麥克爾·雷迪說(shuō),人類心臟肌肉在很大程度上和飛行肌工作原理相同。這項(xiàng)研究對(duì)心臟衰竭原因的研究也會(huì)有很大啟發(fā),。