為什麼廚房、衛生間的這種小飛蟲總是陰魂不散?
家裡衛生間牆上有時候會有一些小飛蟲,相信大家對下面這個圖並不陌生。這種小飛蟲是蛾蚋科的,具體來說,要么是白斑蛾蚋,要么是星斑蛾蚋。你會發現,它們一般都出現在潮濕的地方,而且很不容易被打死。看見它們的時候,停在牆上半天也一動不動,剛想過去給一巴掌,就馬上跳到另一邊牆上,十分討厭。
明明關緊了門窗,卻還是會發現這種小飛蟲
不僅如此,它身上還攜帶著一堆病原體。有科學家捉了一些蛾蚋,對它們進行檢測,發現存在大腸桿菌和沙門氏菌。很明顯,蛾蚋與蚊子、蒼蠅一樣,對人類來說是害蟲。
令人煩惱的是,只要關好門窗,蚊子和蒼蠅基本上就不會再飛進來了,但蛾蚋不一樣,你的門窗關得再嚴都沒用,因為它們是從下水道飛上來的。
如果不信的話,你可以在下水道上方貼上膠帶,過一天再取下來,很可能會發現上面粘有蛾蚋。
為什麼蛾蚋喜歡待在下水道裡?
因為在洗碗的時候,各種細小的廚餘垃圾會被沖進下水道,這個過程中難免會有一些殘羹剩飯和一些有機物留在管壁,形成黏糊糊的“營養薄膜”(biofilm),這就成了蛾蚋幼蟲最好的食物。
而且蛾蚋的卵需要附著在濕潤的表面上,下水道管壁的表面就成了最容易滋生蛾蚋的地方。通常來說,蛾蚋一次會產下15 ~ 40 個卵,多的也會有上百個。
蛾蚋的卵是半透明的,而且很小,長度一般不會超過1 毫米。
蛾蚋的生長周期
那問題來了,我們沖水的時候
為什麼不會把這些小飛蟲衝下去?
一位科學家(Nathan B. Speirs)對這一現像很好奇,於是進行了一些研究。但說出來你可能不信,他的研究方向並不是昆蟲學,而是流體力學。
為了更好地了解蛾蚋的體表和毛髮結構,在拿到實驗樣本之後,他做的第一件事就是用電子顯微鏡檢查蛾蚋的形態特徵。
在一次次放大電子顯微鏡鏡頭倍數後,蛾蚋翅膀的細節越來越清晰
通過一次次放大電子顯微鏡的鏡頭倍數,我們可以清晰看到,蛾蚋翅膀上佈滿了密密麻麻的倒鉤,每根倒鉤的間隔在4.28 微米左右。在翅膀的邊緣處也有細細的絨毛,每根絨毛放大後還有倒刺的結構。
在它們的腿毛上也可以發現同樣的倒刺結構。
遍布蛾蚋身體的密密麻麻的倒刺有什麼用呢?
可以肯定的是,倒刺不是用來防禦潛在的捕食者的,因為微米級的倒刺根本傷害不到誰。
倒刺實際的作用在於讓蛾蚋體表產生超疏水性。疏水性和親水性相反,“親水”簡單理解就是和水有親和力,相互吸引,“疏水”是指和水相互排斥。
荷葉出淤泥而不染的特性就是與荷葉上的疏水結構有關,這些疏水結構具體來說,就是荷葉表面上大量的微米級蠟狀微乳狀液結構。
另外,荷葉上還有很多的蠟狀細微管子。
正是荷葉上這些密密麻麻的微突結構,讓水滴在接觸到荷葉的一瞬間,幾乎呈球形,可以在各個方向上滾動,帶走荷葉表面的灰塵,卻不留下任何痕跡。
蛾蚋身上的那些微米級倒刺也是一樣的道理,不過光是有微突結構還不夠,材料也得跟上才行。
疏水的材料表面有一個共性,就是低表面能。
如果一種材料的表面能很高,意味著它表面有較強的化學鍵,因此更容易吸引液體潤濕表面,低表面能則不容易潤濕表面,這就是低表面能材料疏水的原理。
蛾蚋體表細毛的成分主要是甲殼素,這種物質有低表面能,因此有很強的的疏水性,只溶於特定溶劑。
經過計算,蛾蚋體表的疏水結構在碰到水後可以產生175° 的接觸角,這不僅是疏水結構,還是超疏水結構。
為了驗證這點,科學家做了兩個小實驗:
首先是將一滴水放到蛾蚋身上,可以看到產生了175° 的接觸角,水不會沾在它身上,只會變成水滴滾落。
雖然蛾蚋體表疏水,但不疏油。前面說了甲殼素溶於特定溶劑,所以第二個小實驗是將一滴矽油放在蛾蚋身上,它會馬上浸潤蛾蚋的身體。
這就是蛾蚋不怕水的原因,因為它的體表是超疏水結構。
蛾蚋在面對水的時候是不是完全無敵呢?
也不是完全無敵。
科學家用3 種形態的水來衝擊蛾蚋。
第一種是水珠。如果用水珠連續滴蛾蚋的話,它們幾乎都可以保持身體乾燥,並且從水滴撞擊的危險處境下逃開。
當蛾蚋遇到水滴時,不會有太大的壓力
第二種是水霧。水霧是由許多直徑小於4.5 微米的水滴組成的,當這些極小的水滴接觸到蛾蚋體表時,對它們幾乎沒有太多影響,它們拍拍翅膀振開水滴就飛走了。
水霧對蛾蚋幾乎沒有影響
第三種是水流。當水流沖擊蛾蚋時,在一瞬間會將其淹沒,但它們很快就會浮到水面上逃走。但如果水流沖擊的時間足夠長,讓它們長時間浸泡在水里達到 5 個小時以上,就有可能把它們淹死。實驗中科學家用5 個小時的水流沖蛾蚋,結果4 只中有2 只被淹死了。
由此可見,蛾蚋在面對各種形態的水體威脅時,都具有很強的適應性。現實中,開水龍頭沖水幾個小時不太現實,這也是下水道管壁上的蛾蚋不會被沖走的原因。
怎麼做才能根除這些小飛蟲呢?
如果想要根除這些討厭的小飛蟲,就得除掉它們的營養來源,也就是下水道管壁上的“營養薄膜”。
對此,最簡單的辦法是:先用刷子刮掉,然後用剛煮開的沸水沖洗(每天倒入下水道1 ~ 2 次,持續1 週)。
最重要的是,一定要記得經常清潔下水道,不要偷懶!