有一片咸湖吞下了一只苍蝇。我确实知道它为什么吞下苍蝇,而且请放心,湖泊和苍蝇都不会因此而更早死亡。
加州的莫诺湖的盐度是太平洋的三倍,并且是极具碱性的。当然,这是从化学上说的。它在 pH 值尺度上与酸性完全相反。湖水中含有碱性物质,使水具有肥皂般的触感。
有些人甚至在水中洗衣服,利用其自带的泡沫来去除衣服上的灰尘或手上的油污,而无需使用肥皂。这片拥有 76 万年历史的湖泊奇特的化学性质如此严酷,以至于没有鱼在水下游泳,只有藻类在水底蓬勃生长。
碱水蝇钻入了食物网这个无鱼的空隙。这片咸而滑的水面隐藏着丰富的食物,但却没有捕食者。因此,碱水蝇进化出了以极大的角度潜入水中,在水中游动,然后像加州沙漠一样干燥地浮出水面的能力。
在一篇发表在《美国国家科学院院刊》上的文章中,加州理工学院的研究人员弄清楚了这些苍蝇是如何做到这一点的,以及为什么它们的许多同类昆虫无法适应莫诺湖高度碱性的水。
他们发现,与其他苍蝇一样,碱水蝇也有小的毛发状结构和一种涂层,可以使水从它们的背部滑落。但与其他苍蝇(包括海藻蝇和果蝇)不同的是,这些昆虫拥有更多的“毛发”和更具疏水性的涂层。这种组合意味着苍蝇在水中蠕动时,可以在身体周围捕捉到一个小气泡。
这个气泡有助于节省苍蝇克服强烈表面张力所消耗的能量。昆虫必须施加 18 倍于自身体重的力才能潜入水中,但气泡能帮助它们毫不费力地漂浮回水面。
“并不是莫诺湖的苍蝇进化出了一种新颖独特的方法来保持疏水性——而是它们放大了大多数昆虫使用的正常工具,”生物学家、该论文的合著者迈克尔·狄金森在新闻稿中表示。“这简直是个绝佳的机会。水下没有任何东西会吃掉你,而且你有所有想要的食物。你只需要潜入地球上最难保持干燥的水域。它们做到了,因此得以享受一种极其独特的生活史。如此微小的物理和化学变化就能让一种动物占据一个全新的生态位,这真是太不可思议了。”
苍蝇在水下可能过得很滋润,但在水面上,它们是飞往莫诺湖的迁徙鸟类的食物,它们的湖中幼虫曾是当地原住民重要的食物来源。
现在,苍蝇面临着更大的来自人类的威胁。从 1941 年到 1982 年,由于将淡水输入洛杉矶,湖泊的盐度增加了。盐度的增加似乎并未影响苍蝇在水中移动的能力,但其他研究表明,化学成分的变化可能会影响它们的幼虫。
幸运的是,日益增长的盐度正通过保护工作和加州充沛的降雨得到缓解。但这还不是全部。在进行这项研究时,作者们注意到他们的皮肤上有一层防晒霜光泽渗入湖中,并想知道这些油污会对苍蝇产生什么影响。他们写道,实验室测试的结果是“灾难性的”,导致被浸湿的苍蝇被困在水中,最终溺亡。鱼油也产生了类似的效果。
所以,如果你发现自己涂着防晒霜来到莫诺湖,在将身体浸入水中之前,请为苍蝇考虑一下。你可能不在乎全身湿透,但如果苍蝇无法保持干燥,它就会死去。