PNAS：蟑螂早“弱智”晚“天才” 生物钟影响蟑螂学习能力

邓文龙

PNAS：早“弱智”晚“天才” 生物钟影响蟑螂学习能力

科学网 www.sciencenet.cn

发布时间：2007-9-28 14:51:6

生物体活动都会受到生物钟的影响，蟑螂也不例外。美国科学家近日研究发现，蟑螂的学习能力在早晚相差巨大。这是首例获得证实的关于昆虫学习能力会受到生物钟影响的研究报告，无疑将对人们深入研究生物钟的作用产生帮助。相关论文07-9月24日在线发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

领导该项研究的是美国范德比尔特大学的生物学家Terry L. Page。他和研究小组训练蟑螂将它们讨厌的薄荷油味和喜欢的香草味联系起来，并在一天24小时内不同的时间段进行训练，以测试它们能记住这种联系的时间长度。结果发现，在傍晚训练，蟑螂能记住这种联系数天；在夜间训练，效果也不错；而在早晨训练，蟑螂根本就不能形成新的记忆。

Page说，早晨造成的缺陷如此显著，真是让人非常吃惊。那么蟑螂为什么不愿意在这个时间段学习新东西？Page表示目前尚无准确答案。

之前关于生物钟的研究关注的大多都是视觉系统，此次研究则有很大不同。Page表示，此次研究包括了嗅觉系统，这表明生物钟会影响为数众多的感觉器官。

此次实验有助于人们对生物钟和记忆、学习等之间的联系展开更深入的研究。Page说：“此次研究表明，至少从某些情况来说，一天之中特定的时刻具有深远的影响。通过研究生物钟调节学习和记忆的方式，我们能够更深入地了解这些过程发生的机制，以及哪些因素能对它们产生影响。”（科学网 梅进/编译）

更多阅读（英文）

Terry L. Page简介：

https://medschool.mc.vanderbilt. ... ow_part.php?id3=920

PNAS发表论文摘要：

http://www.pnas.org/content/104/ ... ;resourcetype=HWCIT

邓文龙

蟑螂（蜚蠊目昆虫）

蟑螂，泛指属于“蜚蠊目”（学名）的昆虫，其中只有大约有数十种会入侵人类家居，还有数种被人类饲养为宠物及作为宠物的粮食外，绝大部份品种只能在野外山涧树林或昆虫博物馆中见到。家居最常见的蟑螂，大的有身长约5.0厘米（1.2英寸）美洲蟑螂（Periplaneta americana）、澳洲蟑螂（Periplaneta australasiae）及短翅的斑蠊（Neostylopyag rhombifolia）；小的有体长约1.5厘米（0.59英寸）的德国蟑螂（Blattella germanica）、日本姬蠊（Blattella bisignata）及亚洲蟑螂（ Blattella asahinai），热带地区的蟑螂一般比较巨大。家居蟑螂普遍夜行及畏光，野外蟑螂因品种而异，趋光性有正亦有负。
体扁平，黑褐色，通常中等大小。头小，能活动。触角长丝状，复眼发达。翅平，前翅为革质后翅为膜质，前后翅基本等大，覆盖于腹部背面；有的种类无翅。不善飞，能疾走。不完全变态。产卵于卵鞘内。约有6000种，主要分布在热带、亚热带地区。生活在野外或者室内。

昼夜节律

蟑螂昼伏夜出，表现出明显的昼夜活动节律。据观察，德国小蠊从19点开始活动，21—22点为活动高峰，在次晨2点出现小高峰，5点消失。黑胸大蠊自19点开始活动，20点即现高峰，到23点和次晨2点又会出现2个小峰，晨4点活动终止。
据观察，在12小时昼夜交替环境中美洲大蠊的活动情况，可以分为6个时期。
第1期：在黑暗开始前，活动水平开始上升。
第2期：黑暗开始后，活动明显增加。
第3期：活动高峰期，历时2—3小时。
第4期：活动水平突然下降。
第5期：在黑暗的后半期，活动保持低水平。
第6期：在天亮后5小时，或仍有低水平活动，或完全处于休息状态。
此外，德国小蠊虽然主要也是夜间活动的昆虫，但晚上开灯，有时也不会使它们立即逃跑，甚而在明亮灯光下或白昼，也可以看到它们在桌面、墙上等处爬行。

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