天蛾憑借其超強的嗅覺能力有望成為未來的“反恐精英”,,然而短暫的壽命對它本身是一個巨大的挑戰(zhàn)
據(jù)最新一項研究顯示,,與蜜蜂相似,通過對蛾類進行訓(xùn)練,,可以使之對特定的氣味作出反應(yīng),。目前,昆蟲學(xué)家正將這項昆蟲研究轉(zhuǎn)移到軍事應(yīng)用上,,試圖利用受過訓(xùn)練的蛾類來探測出人造爆炸物,、大麻之類的非法、危險物品,。
像狗一樣“條件反射”
用蜜蜂和蛾類來排查大規(guī)模殺傷性武器,,挺起來像是科幻小說中的情節(jié),不過進行此項昆蟲研究的科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)明出一種特殊裝置,,可以有效地對這兩種昆蟲進行“條件反射”訓(xùn)練。
研究學(xué)者以天蛾(Sphinx Moth)為試驗對象。他們將天蛾放置于塑料管中,,并在它們的腦部插入細微的電極,借以觀察在塑料管內(nèi)被注入某種氣味之前,、期間,、之后天蛾腦部神經(jīng)元的活動變化情況,。
在一次研究試驗中,研究學(xué)者先是注入一些氣味,,然后喂食它們最喜歡的食物――蔗糖溶液,俄亥俄州州立大學(xué)昆蟲學(xué)家凱文-戴利和亞利桑那州大學(xué)約翰-希爾德布蘭德等人發(fā)現(xiàn),,當氣味先于食物時,,天蛾的神經(jīng)元活躍性增強了大約60%,而且其腦部活動方式和物理反應(yīng)也與特定的氣味相關(guān)。比如,,當天蛾認為食物就在面前時,,它們就開始出現(xiàn)吮吸的動作,。戴利解釋說,這有點像在訓(xùn)練狗,,“如果你將一塊熏肉伸到狗的面前,狗就會開始流口水,;如果你在展示肉之前搖鈴,,并重復(fù)這個過程,,那么狗最終會將鈴聲和食物關(guān)聯(lián)起來,一聽到鈴聲就會流口水,,即便是沒有向它展示熏肉。蛾類,,當然不會流口水,。當聞到與食物關(guān)聯(lián)的氣味時,它們便開始出現(xiàn)吮吸動作,。”
戴利現(xiàn)在利用類似的技術(shù)來訓(xùn)練天蛾將塑膠炸彈的氣味與食物相關(guān)聯(lián),。訓(xùn)練結(jié)束后,他在蛾類的腦部插入微電極,,并接上放大器,,然后將這些昆蟲放入一個自制的小巧真空裝置中,。如同一個風(fēng)洞,,空氣卷入裝置,、掠過昆蟲,,戴利則隨時監(jiān)視天蛾的反應(yīng)。如果觀察到天蛾的腦部神經(jīng)元活躍性增強和出現(xiàn)吮吸動作,,則表明有塑膠炸彈存在,。
蛾類,得天獨厚的嗅覺
戴利同樣在這臺裝置上用蜜蜂做了試驗,。他表示,,蜜蜂要比蛾類聰明點,但是蛾類的嗅覺能力更強,。“在大自然中,,為了交配,,蛾類必須遠遠地覺察到異性性引誘素的細微氣味,最遠可能超過180米,。我們只是在充分利用這種昆蟲的生物學(xué)特征罷了,。”
戴利說,,除了探測塑膠炸彈,,他還成功地訓(xùn)練天蛾探測大麻、槍用潤滑脂以及用于制造某種生化武器的鹿蹄草,。
置疑:蛾類“反恐”受時空限制
此前,,科學(xué)家一直認為蛾類僅僅是基于動物本能才對氣味進行識別,。加州大學(xué)波哈特昆蟲學(xué)博物館科學(xué)家斯蒂芬-黑頓說,訓(xùn)練蛾類對化學(xué)氣味進行識別的研究是具有重大意義的,。
但黑頓表示,,由于蛾類只能存活少數(shù)幾天,“你不可能花費太多時間與它共事。同樣,,如果將這些昆蟲應(yīng)用在像機場這樣的地方,這將會是項棘手的工作,,因為你必須得安排專門的工作人員來將這些昆蟲限制在一定的活動空間”,。
戴利則充滿自信,他表示,,只要投入適當?shù)馁Y金和管理,他們的受訓(xùn)昆蟲將在5年內(nèi)“上崗”。