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蚊子作为人血猎人真是身怀绝技：二氧化碳追踪、“无痛针灸”、紧急起飞术，让作为猎物的人类纵有万般对策也无法完全逃脱魔爪。晚上睡觉还要一直在我们耳边吵来吵去，让人不得安心。

即使蚊子看起来这么难以对付，蚊子也有众多仇家，其中一种对蚊子穷追猛打，从小追杀到大，从水里追杀到天空，那就是——蜻蜓。

蜻蜓究竟是怎么制服蚊子的呢？

其貌不扬的水中杀手

小时候的蜻蜓长什么样？有的朋友可能会想到在河岸常常见到的一些纤细的小蜻蜓，认为那就是幼年蜻蜓，其实这种“小蜻蜓”是一个叫“豆娘”的蜻蜓类群成体。真正的蜻蜓幼体是下图这个样子：

幼年蜻蜓也有自己的名字，叫做水虿（chài），专业术语称之为蜻蜓稚虫。这个颜值可以说非常路人，就算是很多昆虫爱好者，第一次见到蜻蜓幼体时也会想说：怎么长这么丑？

从外表上看，水虿全身似乎也找不到猎手的武器。像螳螂镰刀般的捕捉足、胡蜂强有力的大颚、猎蝽一击致命的口针，这些武器在水虿身上都没有，它看上去只是一只形状中庸、长有六条腿的小灰虫。事实上它平日里生活也很低调，擅长伏击猎物的它总是寻找一个能让自己融入背景的地方——一团水草、一根枯枝，有些种类甚至把自己全身埋在淤泥里，只保留头部，然后开始耐心等待。任何大意的水生小动物经过水虿面前，就会被瞬间捕食。

它到底是怎么做到的？

君子藏器于身，待时而动。水虿捕食的利器就藏在它的头部。从正面看，水虿面部下方有一对螯肢 ，但那并不是昆虫咀嚼式口器上下颚的任何一对，而是由下唇特化形成的一个叫做“脸盖”的结构，从侧面看是个“>”的形状，折叠覆盖在头部的下方，真正的上下颚藏在里面[2] 。

当有猎物经过时，折叠的下唇会伸展并弹射出去，同时前方由下唇须特化而来的螯肢会在瞬间夹住捕食对象，再拉回头部，由颚部完成撕咬和进食。水虿完成弹射出下唇再收回的过程仅需百分之一秒，时速之快使得很少有猎物能躲过这一击。

在陆地上也有很多迅捷的猎手依靠一些器官的瞬间伸长捕捉猎物，但想要在水中运用同样的方式捕猎，需要克服巨大的阻力，完成起来困难得多，所以水虿进化出了一套助推系统。

与许多水生昆虫需要上浮到水面换气不同，水虿依靠直肠鳃在水中呼吸，通过腹部收缩，肛门交替吸入和排出水来完成氧气交换。当直肠鳃吸入水流并关闭出水口时，水虿体内会处于高压状态，这时再把压力引向头部，下唇便会像拉满弦的箭一般弹射出去。这还不是直肠鳃唯一的秘技，在危机关头，腹部可以猛烈收缩把水全部向身后挤出，强大的反冲推力能让水虿立即冲刺几十厘米，摆脱天敌，有时还可以用来缩短与猎物的距离。火箭飞行也是运用一样的原理。

有了这些本领，再加上能感知水流的触角和灵敏的复眼，水虿就像一名练就神功的武林高手，洞察一切，身存丹田之气，向下运气便是轻功，向上运气能让“嘴唇”变长，用“胡须[4] ”制敌。

蚊子的幼虫叫孑孓，生活在水中，形状如毛毛虫，经过蛹期才变成蚊子。

这。。。。似乎真的有点像辣条。

从形状上看，孑孓和辣条颇有几分相似，都是柔软的条状食物。而对于水虿来说，小鱼小虾尚不是它的对手，制服孑孓更是易如反掌。

吵吵闹闹的蚊子在蜻蜓面前，也只能想办法快快逃走啦。

参考文献:

[1]杜婷,廖怀建,石雷.蜻蜓目水生昆虫在滇池入湖口湿地水质评价中的指示作用[J].林业科学研究,2018,31(05):145-152.
[2]蒋筠雅,何钊,赵敏,王成业,孙龙,冯颖.6 种常见食用蜻蜓稚虫含油率与脂肪酸组成分析[J].中国油脂,2017,42(03):135-139.
[3]徐奇涵,林文才,庄发扬,沈潮,林新萍.池塘养殖敌害蜻蜓稚虫的防治方法[J].福建农业科技,2016(03):49-50.
[4]Göran Sahlén, Haase S, Suhling F.Morphology of dragonfly larvae along a habitat gradient: interactions with feeding behaviour and growth (Odonata: Libellulidae)[J]. International Journal of Odonatology, 2008, 11(2):225-240.
[5]Hughes G M.The Co-Ordination of Insect Movements III. Swimming in Dytiscus, Hydrophilus and a Dragonfly Nymph[J]. Journal of Experimental Biology, 1958, 35(3).
[6]Pritchard G.PREY CAPTURE BY DRAGONFLY LARVAE (ODONATA; ANISOPTERA)[J]. Canadian Journal of Zoology, 1968, 43(2):271-289.

作者：谭熠华（武汉大学生命科学学院）

出品：科学大院

如果不维护，任其锈蚀的话，很难撑得过一个世纪。

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本来只准备宣扬一下法国国威，用个 20 年给大家开开眼到 1909 年就拆掉将地皮还给巴黎市政府用作他用的，结果没想到这一落成就屹立了一个多世纪。

埃菲尔铁塔所用的一共 18038 块铁片的厚度不是均匀的，像主要承重结构部分里的铁片，厚度就会达到 10-12 毫米，次要的或者连接部分的厚度大概在 6-12 毫米之间，如果在完全不维护的情况下每年的腐蚀在 0.1 到 0.2 毫米之间，很难撑过百年。

尤其是巴黎的气候条件，温带海洋性气候，冬天更是降水充沛，雾气较重，空气湿润，就会加速铁的氧化与腐蚀。再者巴黎所在的法兰西岛大区又是全法国工业最发达、人口最集中的区域，工业活动的污染与酸雨又会加重腐蚀，总之，腐蚀速度会进一步加快。

一座铁塔的寿命不是说看每个部件，从头到脚完全腐蚀掉才会倒塌。而是那些关键部位腐蚀掉，结构出现问题，哪天刮一阵狂风，可能铁塔就被拦腰截断了。

所以铁塔每七年都会重新刷漆一次，防止锈蚀以避免结构出现损害。从 1889 年 3 月 31 日竣工以来，铁塔至少被重新粉刷过 19 次，每一次粉刷都会用掉 60 吨的油漆。

这里说一个小故事：铁塔一开始是通体刷“威尼斯红”漆，后来 1889 年世博会又在底部和中部加了一层棕红色，使铁塔从头到脚呈现一种由浅入深的渐变效果，更好地融入周围的环境。1892 年又涂了一身的“赭色”，再到 1900 年世博会，铁塔底部涂上了橙色，渐变至顶部变成了明黄色，成了一座“黄塔”，之后到 1954 年前都是棕黄色为主，在之后又变成了棕红色，一直到今天。

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铁塔的保养真的很重要，当初埃菲尔铁塔修好后很快就震惊了全球，一向和法国佬不对付的英国佬马上也开始修铁塔，要和法国一决高下。

除了布莱克浦塔很快在 1894 年竣工后，但高度仅只有巴黎铁塔一半高。新的更高的塔已经在利物浦附近的新布赖顿开工了：

新布莱顿塔 1897 年 7 月开工，1898 年到 1900 年间完工对外开放，173 米高，成为当时全英格兰最高建筑也是全球除巴黎铁塔外第二高建筑，四部高速电梯 90 秒就可以到达塔顶俯瞰整个利物浦城与海景，每小时可运送 2000 人。开放第一年就吸引了 50 万游客，虽然比不上埃菲尔铁塔，但是也算是成功了。

开业后 14 年，一战爆发，1914 年塔就被关闭了，关闭的四年里因缺乏维护，铁塔生锈，于是战争一结束就被宣告要拆除（尽管引起了争议是因为四年的锈蚀可能并没有严重到威胁塔的支撑结构还可以稍微修复一下），但最终还是于 1919 年完全拆除并将金属卖给了废品回收站（战争期间政府还打起了这个铁塔的主意希望向铁塔所有者购买这个塔的金属以支援战争，但被业主拒绝）。

写这个的意义是铁塔不维护的话，锈蚀速度和严重程度比我们想象的要快，按照当时的科技发展如果建成后不管不顾，可能现在巴黎的天际线早已没了铁塔。

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当然真的哪天法国没钱维护了，铁塔塌了不在了，欢迎各国朋友来中国参观埃菲尔铁塔，高仿版简约版抽象版应有尽有：

比如深圳版埃菲尔铁塔：

杭州版埃菲尔铁塔：

澳门版埃菲尔铁塔：

昆明版埃菲尔铁塔：

烟台版埃菲尔铁塔：

上海版埃菲尔铁塔：

建筑学学生如何制作作品集？如何做动态作品集?请问建筑设计的必学软件有哪些呢？建筑设计如何从概念设计入手？

有一个实验似乎还没有人提过，昨天无意中看到的，顺手写下来。

伊利诺伊的玉米遗传实验，从 1896 年开始，今天仍然在持续。

1896 年，农学家、化学家 Cyril G. Hopkins 在伊利诺伊农业实验站收获了 163 颗同种的玉米，这 163 颗玉米被分为 4 组：

1，24 根蛋白质含量最高的玉米

2，12 根蛋白质含量最低的玉米

3，24 根含油量最高的玉米

4，12 根含油量最低的玉米。

这 4 组玉米被分开种植，防止相互传粉，一根玉米在一块地里种一行，最高的一组种在中间。

第一年后，四组玉米都收获了，Hopkins 将结果发表在 1899 年的《Improvement in the chemical composition of the corn kernel》中

可以看到高蛋白玉米（含量 12.54%）种植出了蛋白含量 11.1%的玉米，低蛋白玉米（含量 9.03%）种出了蛋白含量 10.55%的玉米，两者相差 0.55%。

当然，实验才刚刚开始，接下来的每一年，都将重复第一年的做法，从高蛋白 / 油的产出里面取 24 颗最高的，从低蛋白 / 油的产出里面取 12 颗最低的，继续种。

1900 年后，伊利诺伊玉米实验的负责人换成了 L. H. Smith，他们在 1908 年发表了实验的第二篇论文《Ten generations of corn breeding》，并公布了结果：

十年过去，高蛋白和低蛋白的差异已经达到了 5.62%，高蛋白组的含量上升到 14%以上，低蛋白组含量已经低于 9%。

1921 年后，负责人又换成 C. M. Woodworth，他们在 1929 年发表了论文《The mean and variability as affected by continuous selection for composition in corn》，公布了蛋白含量和含油量的差异：

蛋白和油的含量差异已经超过 8%。

如果说，伊利诺伊玉米实验一开始试验的目的只是想要看不断分开选种是否会造成子代的差异越来越大，那么这个目的已经实现了。现在的实验已经有了下一个目的——完全通过选种的方式，使得蛋白质含量和含油量上升，这个上升会有上限吗？从前 30 代来看，两者的上升似乎都是线性的，并没有上限存在。

1951 年，伊利诺伊玉米实验的负责人又换成了 E.R. Leng，他们在 1952 年发表了论文《Fifty generations of selection for oil and protein in corn》，讲述了 50 代之后的情况：

看起来，含油量和蛋白质含量的线性上升并没有停止，且蛋白质含量的下降也是几乎线性的。含油量的下降则趋缓——毕竟含油量不能低于 0。

到了这里，伊利诺伊实验想出了一个新的方案：如果我们这个时候从高蛋白 / 含油组里开始选择那些蛋白 / 含油最低的玉米，同时从低蛋白 / 含油组里开始选择那些蛋白 / 含油最高的玉米，反向选育，然后不断重复，结果会怎么样呢？

这个实验从 1947 年开始，1960 年时达到了 13 代，1962 年发表的论文《Results of long-term selection for chemical composition in maize and their significance in evaluating breeding systems》公布了该结果：

反向选育组的走向很有意思。虽然在之前已经经过了近 50 代的选育，无论是含油量还是蛋白质含量都达到了很高的程度，但从这些组别经过了仅仅 13 代的反向选育之后，之前的积累的优势就已经消失近半。比如在蛋白质组，反向高蛋白组和反向低蛋白组之间的差别和 20 代时已经差不多。

1966 年后，J. W. Dudley 接替了伊利诺伊玉米遗传实验，他们又在反向高油组里面进行了分叉，进行了一个「回旋」（Switchback），意思是在那些选了 47 代高油有选了 7 代低油的玉米里面再选 16 代高油玉米……这个玉米真的给折腾得够呛呢。

小组在 1974 年的《Seventy Generations of Selection for Oil and Protein Concentration in the Maize Kernel》发表了下列结果：

从这里我们又能看到，在含油量这一块，「回旋组」重新上升的速度还是挺快的；而在蛋白质含量上，反向高蛋白组的下降速度令人印象深刻，仅仅 20 代后，之前 47 代的优势就全部消失了。

用两句话来重复这两个现象，对含油量来说，是「浪子回头金不换」，对蛋白质来说，是「从善如登，从恶如崩」。

2004 年，Stephen P. Moose 已经成为伊利诺伊玉米实验新的负责人，他们发表了论文《Maize selection passes the century mark: a unique resource for 21st century genomics》，总结了一个世纪以来的这一场玉米试验。

从这两张图看，蛋白质的「从善如登，从恶如崩」还是在持续，从左图看，50 代后反向高蛋白组和经过了 100 年选育的低蛋白组已经几乎没有差别，把之前 50 代的优势完全抵消了；而 50 代后的反向低蛋白组到高蛋白组之间还是有很大的差距。

含油量的「浪子回头金不换」也颇为有趣，「回旋」组已经基本赶上了高油组，弥补了 7 代的差异。而反向高油组和反向低油组也才刚刚碰面。看起来，对含油量来说，用选种带来上升和下降的速度是差不多的。

当然，我们不能不注意到两张图和百年前差不多的一个趋势——无论是蛋白质含量还是含油量，他们的上升仍然是几乎线性的，还没有看到显著的停止，在含油量的上升上尤其如此。这可能意味着玉米的含油量和蛋白质含量，尤其是前者，还远未被接近。

在最近几十年，随着分子生物学的兴起，玉米遗传实验已经没有那么受欢迎了。同时我们也有更多更合适的物种来做实验，比如其他的答案里有提到的大肠杆菌实验，进行了三十多年，已经有 6 万代了，出现了很多奇妙的特性。伊利诺伊玉米实验也开始更多地关注基因上的差异，比如实验的最近一篇论文发表在 2019 年 7 月——没错，就是上个月——他们研究了高蛋白组和低蛋白组由于 RNA 的不同而在「持绿性」上产生的差异并进而由于光合作用带来的产量差异。

总之，伊利诺伊玉米遗传实验仍然在继续。100 年前，Cyril G. Hopkins 大概完全不会想到他的实验还能有那么多玩法，期待在未来的 100 年，他们还能从中发现更多有趣的东西。

虽然是很简单的选种实验，但想来却十分神奇。差不多的一批玉米，分开来种，按标准选育，一个世纪以来更换了数位实验室负责人，观察了短短的一百年。

就是这一百年，已经让一批相似玉米的子女们出现了天壤之别。含油量高的，超过 20%，含油量低的，已经无法检出。

如上图所示，高蛋白组颗颗呈现圆形，而低蛋白组的颗粒则呈现长条形，在外观上也已经出现了差异。一百代，似乎已经造成了极大的差异。

但是，在历史的长河中，一百代又何足挂齿？

根据 2014 年发表在 Nature Genetics 上的论文《Inferring human population size and separation history from multiple genome sequences》，用分子钟计算基因变化速率，中国人和日本人的共祖出现在 8000 年前，按照 20 年一代的算法，已经过了 400 代，相当于伊利诺伊玉米实验的代数重复了 4 次；中国人和墨西哥人的共祖出现在 2 万年前，相当于 1000 代，也就是伊利诺伊玉米实验的代数重复了 10 次。

再把目光放远一点，人类和黑猩猩的共祖出现在 600 万年前，就算 20 年一代，也有了 30 万代。

想象一下，600 万年前的一只猿类，她育有两个子女，其中一个是当前所有人类的祖先，而另一个是当前所有黑猩猩和倭黑猩猩的祖先，而这相当于伊利诺伊玉米实验的代数重复了 3000 次。

从这个角度看，人类的进化不也正是大自然的一场大型实验吗？会不会有「反向」、「回旋」等控制因素被人类自己施加在身上呢？光是想一想，就觉得是一件非常带（kě）感（pà）的事情呢。