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这种甲虫拥有“不坏之身”,可承受自身39000倍的重量
原创 小菌 趣科普
提到金刚不坏之身你会想到什么?
是村口杂技团表演的胸口碎大石,
还是会喉顶钢枪的“硬核”牛人?但是这些跟它相比,都太弱了。汽车从身上碾过,它毫发无损;钢针扎它身上针头都会弯曲。
它是谁?它不是人,甚至连小动物都算不上,只是美国西海岸干旱地区的一种甲虫而已。学名:铁定甲虫。但是它还有一个称号叫做“恶魔铁甲”。看名字应该知道这玩意儿有多硬朗了吧。铁定甲虫没有其他甲虫那样光滑的外壳,反而丑不拉几的像被烧焦的木炭一样。但是不重要,人家并不是靠脸吃饭的虫。但是换来的却是“坚不可摧”的盔甲。它的盔甲有多厉害呢?有喜爱收藏的昆虫学家碰到它们都会头大,因为固定用的钢针根本无法穿过它们的外壳,得用上钻头,更别说外面的捕食者了。捕食者碰到他了同样头也大,下不去嘴,用力咬还怕把牙给崩坏,只能放弃。所以遇到危险,它们只用装死就行了。科学家对铁定甲虫整个外骨骼进行了钢板压缩测试,你猜怎么着,它能承受的最大力为149牛顿,是它们自身重量的39000倍。想象一下有39000个你一起站在身上是多么酸爽就知道了。有了这么保命的外壳,其他也就无所谓了,所以铁定甲虫一路进化过来已经放弃了飞行的能力。只能在地面上爬行,平时就爱潜伏在岩石或者树皮底下,安稳舒服的过着小日子。那么它们这么弱小的身子,是怎么做到能抗住如此生命不能承受之重的?一周前《自然》杂志上发表的一篇论文才揭示它们如此“坚不可摧”的原因。该研究团队为了弄清楚这些小家伙是如何实现这种“超能力”的,使用了微计算机断层扫描的3D成像技术(通俗讲就像整个生物体的X光)来观察这种甲虫,并重点研究了铁定甲虫的外骨骼。
他们发现,抗压的关键在于鞘翅。在能飞行的昆虫中,鞘翅全部骨化,非常坚硬。虽然叫翅,但它不参与飞行,只起到保护后翅和背部的作用。
虽然恶魔铁甲是不能飞的地栖甲虫,但毕竟它们也是由曾经会飞的甲虫进化来的,所以它们也有鞘翅,只是鞘翅在退化过程中逐渐硬化,并且相互锁在一起,就像盔甲一样。是不是看着有点熟悉,像不像拼在一起的拼图。这个外骨骼主要由几丁质、纤维和蛋白质基质组成。并且与同类甲虫的外骨骼比较发现,铁定甲虫的鞘翅具有更高的蛋白质浓度,按照重量计的话约增加了10%的质量,这样有利于增加它们鞘翅的韧性。并且研究小组在近距离观察这些“拼图”的拼接缝隙时,发现了有意思的东西。它们外骨骼片的微观结构并没有破裂,而是由分层的平行裂缝取代。这是因为这些骨骼片的外表面有一层微刺,增加了相互之间的摩擦力,防止互锁的边缘滑脱。
它们的组合能使铁定甲虫的鞘翅更平稳的变形,能够更均匀的耗散压力并防止骨骼意外断裂伤害自己。这个发现为建造坚固牢靠的工程接头提供了新的方法,但结合到工程中目前仍然有不小的挑战。不过,对于我来说,这也不是我能操心的事儿,我现在只是非常庆幸:还好蟑螂没有学会这个!
特别声明
本文参考资料来源于
https://www.nature.com/articles/d41586-020-02976-0
Wikipedia
https://www.sciencealert.com/scientists-finally-know-the-secret-of-the-uncrushable-beetle-s-power-armour
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-10/uoc--ums101520.php
https://www.sciencemag.org/news/2020/10/even-car-can-t-kill-beetle-here-s-why
图片来源于
bing图片、Google图片、giphy
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原标题:《没想到,拥有“不坏之身”的居然是它……》
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