第B07版:课堂以外

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2020年11月03日 星期二

 
 

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够硬!这虫子汽车都轧不死

说到昆虫,我们脑海里都会浮现出黑色的小虫到处乱飞乱窜的场景。每当遇到这种情况,我们要么就是避而远之,要么就会选择用脚去踩踏小虫。但是,并不是所有的虫都会“臣服”于我们的脚下,有的昆虫甚至能硬到汽车都轧不死。

除了像蝴蝶这样自由自在伸展翅膀的鳞翅目昆虫,还有一些昆虫选择了对自己的翅膀进行修改。鞘翅目是昆虫纲中乃至动物界中种类最多、分布最广的第一大目,该目下的昆虫种类大约有35万种。它还有着一个我们更熟悉的名字——“甲虫”。例如日常生活中见过的金龟子、天牛都属于甲虫。鞘翅目的昆虫通常有一个显著的特征,它们的前翅已经演化成了比较硬的程度,形成了所谓的鞘翅来保护后翅和腹部。

在鞘翅目中,还有一些甲虫的鞘翅融合在一起,已经完全不会飞了。“铁锭甲虫”(Ironclad Beetle)就是其中一种突出的例子。

光看这个名字,你就可以推断出它们有多硬实了。这种被誉为抗压冠军的甲虫只有约15~25毫米长,主要栖息在北美西部的沙漠地区的石头或者树皮下。它们早已经失去了祖先具备的飞行能力,而一旦不能飞行,就更容易被捕食者捉到了。不过,铁锭甲虫可能让捕食者望而却步,因为它的鞘翅已经演化到硬度极高的程度,即使捕食者抓到了它们也难以下嘴。

那么所谓的硬度极高到底有多高呢?首先,因为硬度太大,它让昆虫学家非常头疼,因为研究者没法用正常的昆虫针来制作铁锭甲虫的生物标本。即使是汽车轧过去,铁锭甲虫只需要数分钟就又能活动了,完全不受影响。在用不锈钢压力器精细测量后,作者发现,铁锭甲虫受力程度最多可高达149牛顿,大约达到铁锭甲虫自身体重的3.9万倍。

研究者发现,铁锭甲虫的外骨骼完全由几丁质构成,这是一种由葡萄糖和蛋白质基质变化而来的纤维材料,而铁锭甲虫鞘翅的蛋白质含量比其他甲虫要多10%,这会使得它们更耐压。而整个外骨骼简直就是一套完美的乐高拼图。尤其是左右鞘翅的连接处,已经形成了一个完全卡住的中侧缝合口。这个缝合口将不同的外骨骼片段连接到了一起,显著地增强了整体的抗压性。

 

 

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