射炮步甲(bombardier beetle)絕對不是好惹的,一旦這種小蟲子被驚擾,它會從腹部噴射出有毒的高溫液體,溫度接近沸騰——這是一種雖然出乎意料但是十分有效的手段。但是能夠實現如此猛烈化學反應的甲蟲,身體內部怎麼會不被破壞呢?
《科學》期刊上發表的一份最新研究深入研究了射炮步甲這種古怪的自衛機制。雖然已經有人拍攝並錄下了甲蟲噴射高溫液體,但是至今為止還沒有人看看甲蟲的身體裡面,究竟發生了什麼。
甲蟲射出的液體名為苯醌(benzoquinone),其實是昆蟲界非常常見的一種自衛物質。然而射炮步甲的特殊之處在於,它能夠以極高的速度噴射出超熱的該種液體。
研究團隊用高速同步輻射X光成像技術用每秒鐘2000幀的速度窺探到了甲蟲的身體內部。研究人員發現,甲蟲腹部的保護腔內兩種化學物質的混合是熱液噴發的原因,兩種物質的快速反應能夠在很短的時間內將液體的溫度提高到接近沸點的溫度,同時產生足夠噴射的強大壓力。但是,甲蟲身體內部的管路是甲蟲能夠經受熱液爆炸的高速而完好無損的關鍵。
對爆炸過程的X射線成像將甲蟲腹部裡面的蒸汽運動一覽無遺,噴流透過甲蟲腹內兩個內腔之間的管路控制,控制噴射的有兩個結構:一個彈性薄膜和一個閥門。
在先驅液腔和爆炸腔之間有一條管路,管路的張與合看起來似乎是被動發生,爆炸發生壓力升高將薄膜撐開,將閥門關閉;接下來,液體噴射,壓力得到釋放,薄膜恢復原狀,通路再次開啟,為下一次噴射做準備。
聽上去覺得小小的甲蟲竟然有這麼複雜的控制流程很不可思議是麼?研究人員說甲蟲的這種保護機制有一天也許能夠啟發人們開發出更好的防爆系統。
射炮步甲(bombardier beetle)絕對不是好惹的,一旦這種小蟲子被驚擾,它會從腹部噴射出有毒的高溫液體,溫度接近沸騰——這是一種雖然出乎意料但是十分有效的手段。但是能夠實現如此猛烈化學反應的甲蟲,身體內部怎麼會不被破壞呢?
《科學》期刊上發表的一份最新研究深入研究了射炮步甲這種古怪的自衛機制。雖然已經有人拍攝並錄下了甲蟲噴射高溫液體,但是至今為止還沒有人看看甲蟲的身體裡面,究竟發生了什麼。
甲蟲射出的液體名為苯醌(benzoquinone),其實是昆蟲界非常常見的一種自衛物質。然而射炮步甲的特殊之處在於,它能夠以極高的速度噴射出超熱的該種液體。
研究團隊用高速同步輻射X光成像技術用每秒鐘2000幀的速度窺探到了甲蟲的身體內部。研究人員發現,甲蟲腹部的保護腔內兩種化學物質的混合是熱液噴發的原因,兩種物質的快速反應能夠在很短的時間內將液體的溫度提高到接近沸點的溫度,同時產生足夠噴射的強大壓力。但是,甲蟲身體內部的管路是甲蟲能夠經受熱液爆炸的高速而完好無損的關鍵。
對爆炸過程的X射線成像將甲蟲腹部裡面的蒸汽運動一覽無遺,噴流透過甲蟲腹內兩個內腔之間的管路控制,控制噴射的有兩個結構:一個彈性薄膜和一個閥門。
在先驅液腔和爆炸腔之間有一條管路,管路的張與合看起來似乎是被動發生,爆炸發生壓力升高將薄膜撐開,將閥門關閉;接下來,液體噴射,壓力得到釋放,薄膜恢復原狀,通路再次開啟,為下一次噴射做準備。
聽上去覺得小小的甲蟲竟然有這麼複雜的控制流程很不可思議是麼?研究人員說甲蟲的這種保護機制有一天也許能夠啟發人們開發出更好的防爆系統。