知識分享
2016-11-16
沒有頭的蟑螂還活得下來嗎？
沒有頭的蟑螂還活得下來嗎？
此篇文章分享自 科學人2007年第70期12月號 電子報
撰文／蔡宙(Charles Q. Choi)
翻譯／張亦葳
蟑螂堅忍不拔的存活力是眾所皆知的，如果爆發核子戰爭，牠們很有可能成為地球上唯一的倖存者。有些人甚至聲稱，蟑螂就算少了頭也可以活著。這種說法似乎是事實，有些沒有頭的蟑螂確實還能撐個幾週。
專門研究蟑螂生長的美國麻州大學阿模斯特分校生理及生化學家康凱爾（Joseph G. Kunkel）表示，要知道蟑螂和許多其他昆蟲少了頭還活得下來的原因，我們必須先了解人類為什麼做不到。首先，頭被砍掉之後，人類會大量出血、血壓驟降，氧氣及養份便無法輸送至體內的重要器官。康凱爾說：「你是失血而死的。」
再者，人類以嘴巴或鼻子呼吸，並靠腦部來控制呼吸作用，所以呼吸也會跟著停止。此外，人類沒有頭就不能吃東西，即使沒有上述其他致死原因，也會餓到死。
蟑螂體內沒有和人類相同的循環系統。人類的血壓必須維持在一定的數值，才能讓血液在如此大範圍的血管中順利流動，並穿過細小的微血管。康凱爾指出，蟑螂的血管系統規模小很多，也沒有微血管，所需要的血壓相對低得多。他補充說：「當你把蟑螂的頭切掉，頸部的血管常因凝血而封住，不致有大量失血的情況出現。」
另外，蟑螂以呼吸孔（spiracle，各體節的小洞）呼吸。牠們的腦部不控制呼吸作用，血液也不負責攜帶氧氣到全身。空氣從呼吸孔進入後，就透過氣管（tracheae）直接送至體內各組織。
蟑螂是一種變溫動物，也就是俗稱的冷血動物。因此不必耗費能量來維持體溫，需要的食物量比人類少很多。康凱爾說，牠們吃一餐就能存活數週，「只要沒有天敵出現，牠們可以一直待在同一個地方不移動。」
美國德拉瓦谷學院的昆蟲學家提賓（Christopher Tipping）對美洲蟑螂（Periplaneta americana）進行了切除頭部的實驗，並且非常仔細地以顯微鏡觀察其他的變化。「為了怕乾掉，我們還用蠟封住傷口。最後有一公一母在廣口瓶內多活了幾個星期。」
蟑螂和許多其他昆蟲在各體節內有神經叢，那是集中化的神經組織，具有基本的神經功能而能表現反射作用。提賓說：「即使沒有腦，蟑螂的身體仍能做出簡單的動作，例如站立、對觸摸產生的反應，以及移動。」
康凱爾說，蟑螂不只是身體活得下來，被切下的頭部功能也還在，觸角會繼續來回擺動數小時，直到沒力為止。如果給予頭部營養補充與低溫保存，時間還可再延長。
美國亞利桑那大學專研節肢動物學習、記憶及腦部發展的神經科學家史卓司費德（Nicolas J. Strausfeld）進一步解釋：「蟑螂的身體傳送大量的感覺訊息到頭部，若缺少這些訊息，腦部就無法正常運作」。他舉例說，雖然蟑螂記憶力驚人，但假使身體某部份殘缺，嘗試教牠們任何事情都徒勞無功。「我們必須保持牠們身體的完整性。」
沒有頭的蟑螂或許令人毛骨悚然，但科學家利用肢解的蟑螂身體及頭部進行過很多實驗，以探討一些嚴肅的議題。例如，蟑螂頭部有控制成熟的腺體，少了頭的身體就不再受到此類激素的影響，這個發現有助於昆蟲變態與繁殖現象的研究；而少了身體的頭部，則說明昆蟲的神經元如何發揮功能。總之，以上結果再次證明，蟑螂有讓人羨慕的超強存活力。蟑螂少了頭會稍微笨一點，但確實還能繼續活下去。
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