在富氧倉內,是否可以用百年左右的時間重新培育出超大型蟲類?
01-06
白堊紀時期,蟲子們的體形就跟今天的貓狗差不多(夠一家人吃一頓)。如果今天的蟲子也這麼大,並且也一次產成千上萬顆卵,那麼人類就不會存在糧食危機了。所以我想能否建一座富氧倉(比如海拔-1000),在這個空間里培育大體積的蟲類。因為蟲類的繁殖速度很快,周期短,變異幾率高……所以應當能在短期內取得顯著的成果。請問各位老師,此想法是否靠譜?
-------------------140618續修------------------------有不少吱友質疑該問題的安全性,在這裡我著重解釋一下:和哺乳類生物的肺呼吸或魚類的腮呼吸不同,蟲類的呼吸系統類似於很多條細小的管子,這些管子連接著蟲子的腹部,空氣通過腹部開孔進入蟲體,然後通過管壁來吸收氧氣,所以其工作效能是很低的,這就是為什麼氧氣濃度高能使蟲類體積增大,而現在最大的蟲子也不超過兒臂大小的原因。
所以從富氧倉里跑出來的蟲子,暴露在外界環境中時馬上就會窒息而死,更別提危害人類了。而且就算蟲類戴了氧氣罐能在外界活動了,這些蟲子對人也構不成威脅,因為蟲類是外骨骼生物,身體非常沉重,你可以他它們想像成披了100斤鎧甲的豬,機動性與哺乳動物根本無法相比,更何況靈長類在哺乳類動物里是屬於靈活的種類了。
雖然我不能回答這個問題。但是覺得這是一個很有意思的實驗思路。可能是離現實需求比較遠的原因,氧氣濃度升高對昆蟲的影響我還沒見過相關文獻。但因為溫室效應的緣故,二氧化碳濃度升高對昆蟲的影響已經有好多人做過,具體的結論也有很多,因具體的實驗昆蟲不同而不同,也有研究顯示經長期高濃度二氧化碳處理有些昆蟲表型發生顯著改變。如果用合適的昆蟲材料做一下氧濃度升高對昆蟲的影響,可能不需要長到貓狗那麼大,只要有顯著水平的差異,就可以反向證明氧濃度確實是昆蟲體型變小的原因之一(現在的理論只是推測吧?)。這一結果,至少能發一篇好文章。
我想樓主的問題包含兩個點,1.富氧倉百年能否得到超大昆蟲;2.如果得到這種昆蟲是否就能應對糧食危機。1.我相信能做到。按照進化論,從富氧到低氧會淘汰大體積昆蟲。但這並不代表逆向亦然。因為並不能肯定大體積的昆蟲更加適應富氧環境。所以光提供一個富氧倉的情況下可能很難發生。不過如果在有人類干預的情況下,首先採取誘變、雜交、轉基因等技術增加突變率,可以提供更多的進化材料。其次人工篩選出後代體積較大的個體。再次這樣篩選出來的個體能夠在富氧環境存活。有了這三個保證,培育大體積昆蟲的目的可以達到。
2.我認為對糧食危機毫無幫助。
首先,氧氣是活性很高的物質,很難維持一定的濃度,意味著需要外界能量介入才能維持富氧倉。所以從能量轉換的角度看不經濟。可能有人說,如果輸入的能量來自化石能源、核能、太陽能這些不被人類直接吸收的呢?我回答,如果這些能量運用在糧食生產會更有性價比。其次,昆蟲是很不經濟的食物。它們很大成分是幾丁質,難以吸收。不過也許這樣可以解決:1.培育高蛋白昆蟲品種,2.昆蟲作為飼料,飼餵能高效利用昆蟲的動物。再三,昆蟲之所以是一種很有潛力的食物選擇是因為他們的體積小。體積小所以生長快。單位時間內生物量取決於個體體積和生長速度,因此它們變大後很可能生物量生產反而下降。最後,如其他知友說的,昆蟲也要吃草的,能量在營養級間傳遞是有損耗的,昆蟲的生產效率是否比其他食草動物高也是個疑問。爪機作答,沒查資料,肯定有疏漏和錯誤,敬請指正。蟲子們由大變小也不是只發生在百餘年間的事情,首先說環境,最著名的那個純人造的生物圈二號啊還是地球二號啊,失敗了。證明生態系統的穩態在許多方面都是未知,單憑純人造在現在還是不可能的。何況我們還不知道白堊紀的環境到底是啥樣的,單純富氧是遠遠不夠的。再次說一下蟲子本身,即使環境都完成了,盡最大限度模擬白堊紀時代的環境了,基因也是無法再回來的,它們經歷變異並非只有基因突變,還有轉座重排等一系列變化,有很大可能有基因補充或丟失。所以你說用現在有的蟲子進行變異回之前的,很大程度上說不太可能。
但是你要是在化石中提取足夠多的dna而進行幾乎全部的人造生命來還原巨蟲,不得不說還是很有前景的,雖然現在不行,但以後總會行的。
再說句題外話,吃蟲子。。。。臣妾做不到啊啊啊蟲子本身也需要食物啊!由植物轉化成動物是會消耗能量的。
到時真培養出來,需要面對的就不是人類糧食危機了,是蟲子糧食危機..
這裡有一篇文章:
Raising giant insects to unravel ancient oxygen -- ScienceDaily他們嘗試了在不同的氧氣濃度下培養昆蟲。發現,測試的12中昆蟲中,10中在低氧條件下長得比較小。但是在高氧情況下,蜻蜓長得比較大,而蟑螂反而長得比較緩慢。進一步研究發現,高氧條件下,蟑螂呼吸需要的氣管變小了。
這個實驗還是挺有趣的,也許再添加上誘導突變的話,能夠引導出一些大型昆蟲。你確定最後不是我們被吃?
- 1.蟲子生長這麼大也需要能量供給,如果為了預防饑荒而養出這麼大的蟲子,那還不如直接進食植物來的節省能源。因為能量從食物到蟲子再到人相較於人類直接吃植物中間多了個步驟,就會浪費掉不少的能量。因此我認為培養大蟲子的意義就是為人類提供優質且廉價的蛋白質。
- 2.如果提升蟲子重量的目標難以實現,能不能走高數量的方法來補足?這個方法更加簡便,安全性也更高。前段時間看到有蒼蠅培養機(傳送門:食用蒼蠅機發明 有備無患吃蒼蠅(圖)),現在也有一些地方有昆蟲農場,不知是否能達到題主的目的。
考研狗兼業餘生物愛好者簡單說說自己的觀點:
1、生物進化領域的「短時間」往往是很大的尺度,至少也差不多是上萬年,以寒武紀大爆發為例吧 貌似是在5.5~6.5億年前(數據記不清了,如有誤還望專業人士指點修改)發生的,最高峰的生物爆發也持續了好幾百萬年,但這在生物進化領域裡面已經很不可思議了,因此題主所說的「較短時間」應該跟咱們列位沒啥關係了(啊啊啊吃不到考全蟲了啊啊啊!!!);2、忘記在哪裡看到過,那個時期的大體型生物的出現的原因不只是富氧,還有個很重要的原因是較大的地心引力,個人未經計算定性考慮覺得-1000海拔貌似影響不會太大吧?以上觀點出自個人博覽閑書後的爛糟記憶,以及未經計算與資料查詢的一家之言,如與事實有誤歡迎批評指正基因都不一樣了 百年對於進化 太微小了 兩代人 就能進化。。。
是否可以用百年左右的時間讓人們習慣用超大型蟲類作為食物。。。。
問題是蟲子吃什麼。費了這麼大的人力物力就為了幾隻能吃的蟲子,為什麼不去做其他更有效率的事?
1.蟲子的能量利用率極高,在基因重組與突變的過程中極易發生人力不可控的事情...比如獲得了強大的力量,或者相當快的速度。2.掠食性昆蟲一般都有自己的武器,先別說螳螂的那兩把大刀了,試想一下如果把螞蟻放大成一輛SUV那麼大的話,它的顎部根本就是一個超大型鉗子,而且加上螞蟻的速度....試想一下這種東西跑出來了怎麼辦。3.昆蟲有外骨骼,到時候就是子彈也打不穿啊.....即使打穿了,爆頭了。以昆蟲的神經系統而言,再被爆頭之後依然會執行生前那個把你按到地上殺掉的命令........而且你確定你能打得到快速移動中巨型昆蟲的頭部嗎?
好可怕233....
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