昆蟲的肌肉

　　6只腳的跳蚤，小如標點符號，在昆蟲世界中卻是有名的跳高“健將”，它每一跳，就是自己身高的200倍。
　　在昆蟲中，不僅跳蚤有如此奇特的跳躍能力，還有蟋蟀、跳甲、蝗蟲等，它們的彈跳能力也都是非常驚人的。如蝗蟲后足的腿肌特別膨大，能使后足突然伸直，向上跳躍。我國山西省在1944年發生過大蝗災，鋪天蓋地的蝗蟲一時間吃掉了23個縣的小麥，莊稼顆粒無收。當地政府立刻投入大量人力物力捕蝗。人們噴藥焚燒，青煙四起，蝗蟲們一看大事不妙，立即在一兩天后連跳帶飛地轉移到另外幾十個縣的農田里去啃食麥葉。它們行動那么迅速，就是靠著強有力的后足肌肉彈跳運動的。
　　當時的人們，也只能“望蝗興嘆”了。
　　昆蟲的肌肉除了能幫助跳遠外，還能幫助遠距離飛翔，像蜻蜓、蝴蝶、蜜蜂、飛蛾等能飛得很遠很遠，就是靠它們胸背之間連接翅膀的那部分強有力的胸肌。蝴蝶依靠這部分發達的肌肉，可以使翅膀上下拍擊、前進后退或轉彎等。蝴蝶有時停著不飛，卻不斷地拍扇著翅膀，那是它的肌肉在運動，為的是讓身體產生足夠的熱量，使翅膀和體溫升高到35℃時，便能一躍而飛起來，就像飛機在起飛前的螺旋發動機運轉一樣。
　　蜻蜓是令人贊嘆的“戰斗機”，不僅能飛得遠，還能倒翻飛、側身飛和倒退飛，還能以難以置信的速度垂直上升。它是最能在飛行中捕捉害蟲的能手。它有如此高超的飛行技巧，就因為它的胸部是由強有力的胸肌（稱為飛行肌）構成的。這種肌肉不僅由特殊形狀的肌肉纖維細胞組成，而且在纖維細胞中央排著一種叫線粒體的細胞器，飛行時所需的高能量就是由它提供的。
　　正因為昆蟲有發達的肌肉，它的翅膀才有力量去飛翔，自然界也才有各種善飛能舞的昆蟲。據統計，飛蛾每小時可飛54千米，蜜蜂為10～20千米，芝麻般的果蠅能連續飛6個半小時。最近幾年，科學家們發現生活在美洲大陸的斑蝶，甚至能飛越大西洋直至非洲的撒哈拉大沙漠，有的還能飛過浩瀚的太平洋前往日本，再飛向澳大利亞！肌肉的強健程度讓人嘆為觀止！
　　各種會飛、會跳、會爬行的昆蟲，都是因為它們的肌肉組織特別發達。據昆蟲學家研究，昆蟲體的肌肉數目，比人類及其他脊椎動物要多得多。例如昆蟲鱗翅目幼蟲的肌肉細胞就有2000～4000條，而人類還不到800條。據觀察研究，昆蟲肌肉所發揮的力量，與它的身體的大小成反比。金龜子能牽引比它重20倍的物體。一只螞蟻可拉動一只蒼蠅，且能舉起比自身重52倍的石塊。
　　昆蟲的肌肉數量比人和其他動物多，只不過更微、更小、更細而已。那么它們的肌肉組織究竟是什么東西組成的呢？就以跳蚤為例吧，跳蚤的肌肉是由肌肉纖維細胞構成，每個肌肉纖維細胞由體壁肌和內臟肌組成，在這些肌肉纖維細胞中還存在著幾種叫肌球蛋白、肌動蛋白以及酶的能量成分，這些成分經由腦神經控制和協調，然后通過神經細胞傳遞運動信息，促使肌肉收縮和松弛。
　　現在，科學家已通過化學和物理方法分析，得出昆蟲某些肌肉活動的成分和結構，然后用相應的化合物來代替，成為一種人工的肌肉運動器。比如，有一種叫膠原蛋白的化學分子，很像螺旋彈簧，它與肌肉纖維的結構相似。當遇到一種溴化鋰的催化劑溶液時就會收縮，再用水清洗時又恢復到原來的長度。人們把這類化合物放在預制的管道或模具中，膠原蛋白就在其中收縮和伸長，如此往復不停，起到了舉重、牽引、重壓等機械功能的作用。于是，由“人造肌肉”產生了各種“肌肉發動機”、“肌肉跳躍肌”、“肌肉機械手”等等。此外，科學家正在研究怎樣把肌肉的運動轉變成各種電子信號，并編成程序儲存在磁帶盤上，然后安裝在人造機械手中，使機械手按人們的需要活動。隨著現代科學技術的發展，運用化學功能、計算機技術去研究各種生物體的肌肉運動將會給人類帶來奇異的未來。
　　
　　編輯/李章