新浪科技讯 北京时间5月7日消息，据国外媒体报道，甲壳虫也能当机枪手？这听起来好像科幻电影。但科学家发现，通过在胃中的反应室内混合化学物质，一种叫做放屁虫的甲壳虫真的无愧于昆虫机枪手。当受到威胁时，放屁虫可以从背部反复喷射臭烘烘的液体，看上去就像“烟雾机枪”。此外，它甚至可以将背部喷管瞄准攻击者。

　　虽然在自然界，很多甲壳虫都可以从腹部分泌臭烘烘或者其它难闻的化学物质来抵御捕食者。但放屁虫既可以瞄准目标又可以反复喷射，它的武器显然更强大。

　　为了研究放屁虫的这种自卫行为，美国亚利桑那大学昆虫学系的助理教授Wendy Moore和MIT材料科学与工程系的博士生Eric Arndt和Christine Ortiz联合进行了一项研究，并据此发表了一篇论文。他们的论文不仅以史无前例的细节展示了放屁虫的发射器官，还揭开了放屁虫难以置信的快速喷射能力的谜团。Moore说：“理解放屁虫在不导致自身死亡的情况下产生多次喷射的机制，将为爆炸缓解和推进等技术的研究提供新的思路。”

　　联合研究由MIT的博士生Eric Arndt和Christine Ortiz领导，他们与Moore教授一起，解剖甲壳虫后仔细研究了对喷射其主要作用的反应室构造。他们发现，放屁虫的反应室由角质层构成，角质层则是几丁质、蛋白质、蜡的合成物。昆虫的外骨骼也是角质层，外骨骼可以保护昆虫免受喷射伴随的高温、高压、有毒物质的伤害。

　　和Moore他们的研究相比，之前的研究由于基于外部观测，科学家无法知晓反应室内部的情况，也没能理解放屁虫的喷射机制。Moore说：“25年前，康奈尔大学和MIT的科学家就发现，放屁虫的每一次喷射实际上都是一系列非常快的微脉冲。但他们并不知道喷射的产生机制，他们猜测是肌肉收缩或者排气孔振动最终产生了喷射。”

　　在联合研究中，科学家先通过可以消化肌肉和脂肪的酶清理了甲壳虫的反应室。然后，科学家就可以在显微镜下检查反应室。在研究反应室的形状时，科学家发现有些区域的反应室壁不仅很薄，而且不像其他区域那么坚固。更特殊的是，一块靠近反应室混合阀的区域看上去尤其薄。科学家由此推测，反应室内化学反应产生的力量将使这块薄角质层覆盖阀门，从而暂停反应物的流动。

　　为了验证推测，科学家直接观察了活射炮步甲虫内部的喷射过程。射炮步甲虫是一种放屁虫，广泛分布于亚利桑那州南部。在500只观测的甲壳虫里，科学家最终记录到了14只甲壳虫的30次喷射。这足以为放屁虫反应室制作一段喷射时的高清高速视频。

　　最终的研究结果表明：喷射通过被动方式产生，而不是之前认为的肌肉收缩之类的主动方式。在放屁虫的腹部，化学物质通过阀门进入反应室后就和酶混合，然后爆炸式的产生氧气、水蒸气和热，最终通过出气口将有毒热气喷射。反应室内的每次爆炸都会迫使反应室壁极富有弹性的薄角质层(前文有提到)扩张并封堵分隔两个反应室的阀门，从而暂停反应物的流入并产生喷射。

　　Morre说：“我们发现反应室的扩张膜是一种被动的关闭机理，这在之前的研究中从未被提到。此外，我们还发现雌性和雄性的反应室有所不同。通过重复喷射，这些小甲壳虫产生了相对大量的防御脉冲。它们的脉冲不仅可以瞄准目标，而且力量强、速度快。这真的是我们迄今发现的最漂亮和最优雅的防御机制。”(愿愿)

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