揭秘昆蟲界的“滅霸”——鐵錠甲蟲

 

鐵錠甲蟲

 

很多昆蟲都有自己的外骨骼,但是堅硬程度卻各有不同。比如屎殼郎等昆蟲被踩壓就爛了,然而有一種甲蟲,你用力踩踏,松開腳后會發現它絲毫無損,甚至被大卡車碾壓,于它也是無關痛癢,它就是昆蟲界的“滅霸”,來自北美洲西部的鐵錠甲蟲(ironclad beetle)。

 

一般的昆蟲的鞘翅用來保護自己免受傷害,后翅用來飛行,然而,與這些昆蟲不同,鐵錠甲蟲的鞘翅是聯鎖的。長期生活在北美洲西部,且生活環境干燥,容易造成體內水分流失,而鐵錠甲蟲的聯鎖后翼完美的鎖住了體內水分,避免了流失。也正是由于鐵錠甲蟲與其他昆蟲大不相同外殼內部的結構——鞘翅中特有的分層結構,使它的耐打性遠遠高于同類昆蟲,這一有趣發現,為未來工程師們設計出更耐用的設計點亮了指路明燈。

 

(注:鞘翅目的前翅(甲蟲類)已演化為極度硬化的程度,形成所謂鞘翅來保護腹部,飛翔時,只能增加上浮力,對推進身體則幾乎不起作用。還有穴居性的偽步行蟲類及其他多數地上性鞘翅目昆蟲,左右鞘翅在中央是愈合的(后翅退化不能飛翔)。

 

左右鞘翅在中央是愈合的(后翅退化不能飛翔

 

那么為什么鐵錠甲蟲的外骨骼就如此的強大呢?

 

以美國加州大學歐文分校的davidkisailus為代表的科學家們,為此展開研究,采用了多種方法,甚至動用了同步輻射X射線微計算機斷層掃描技術。并于10月22日在《Nature》發表研究成果,一連串形似拼圖的連鎖關節。正是這些關節的的奇特結構,讓鐵錠甲蟲的外骨骼實現了極其出色的機械連鎖和堅韌性。研究人員驚訝地發現,當壓力達到一定程度時,拼圖碎片的互鎖部分能夠像洋蔥一樣脫落。

 

 

對于鐵錠甲蟲的這一研究發現對于人類社會的發展具有十分重要的意義,可以用于多個研究領域,比如其可用于航空航天業對渦輪固件等。由此可見,自然界真的是臥虎藏龍,需要我們發現研究的生物不可計數,因此,我們也要善于用發現美的眼睛,去發現自然界的奇。

 

文章來源:‘Uncrushable’ beetle and COVID’s lack of seasonality.Doi?:https://doi.org/10.1038/d41586-020-02945-7,Nature?586, 479 (2020)

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