@ 2015.05.01 , 10:12

小虫不好惹,射出高温液体自卫

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射炮步甲(bombardier beetle)绝对不是好惹的,一旦这种小虫子被惊扰,它会从腹部喷射出有毒的高温液体,温度接近沸腾——这是一种虽然出乎意料但是十分有效的手段。但是能够实现如此猛烈化学反应的甲虫,身体内部怎么会不被破坏呢?

《科学》期刊上发表的一份最新研究深入研究了射炮步甲这种古怪的自卫机制。虽然已经有人拍摄并录下了甲虫喷射高温液体,但是至今为止还没有人看看甲虫的身体里面,究竟发生了什么。

甲虫射出的液体名为苯醌(benzoquinone),其实是昆虫界非常常见的一种自卫物质。然而射炮步甲的特殊之处在于,它能够以极高的速度喷射出超热的该种液体。

研究团队用高速同步辐射X光成像技术用每秒钟2000帧的速度窥探到了甲虫的身体内部。研究人员发现,甲虫腹部的保护腔内两种化学物质的混合是热液喷发的原因,两种物质的快速反应能够在很短的时间内将液体的温度提高到接近沸点的温度,同时产生足够喷射的强大压力。但是,甲虫身体内部的管路是甲虫能够经受热液爆炸的高速而完好无损的关键。

对爆炸过程的X射线成像将甲虫腹部里面的蒸汽运动一览无遗,喷流通过甲虫腹内两个内腔之间的管路控制,控制喷射的有两个结构:一个弹性薄膜和一个阀门。

在先驱液腔和爆炸腔之间有一条管路,管路的张与合看起来似乎是被动发生,爆炸发生压力升高将薄膜撑开,将阀门关闭;接下来,液体喷射,压力得到释放,薄膜恢复原状,通路再次开启,为下一次喷射做准备。

听上去觉得小小的甲虫竟然有这么复杂的控制流程很不可思议是么?研究人员说甲虫的这种保护机制有一天也许能够启发人们开发出更好的防爆系统。

视频:

本文译自 Gizmodo,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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