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小心,别被动物的奇门暗器所伤!

2022-02-28 02:36:45

自从38亿年前,地球生物首次出现以来,“演化君”就默默地推动着各种生物向前发展。虽然大部分时候看上去都还算循规蹈矩,但有的时候演化的力量也会不走寻常路,甚至可以说有些中二——尤其是他打算把某个物种“武装起来”的时候。


屁步甲:有沟必火


演化君特别偏爱气步甲族(Brachinoid)和屁步甲族(Paussoid)的甲虫,它们被坏虫虫吃掉就不好了!所以,演化君给它们装上了大炮……在屁股上。


这些甲虫腹内藏着弹药库。左右对称的一对小房间,每个房间又分成两个小隔间,一个隔间里装着名叫“对苯二酚”和“过氧化氢”的物质,另一个装着酶,这些东西混合之后,会发生剧烈的反应,产生苯醌和氧气。像摇过的可乐一样,体积剧烈膨胀的氧气,带着苯醌液滴从小室里喷出来,出口是甲虫腹部尾端的两个小孔。


扭动屁股,向各个方向开火的气步甲。


这个反应相当彪悍,会生成热(气步甲族喷出的苯醌,温度达到100℃),足以烫痛手指,而且能发出人耳清晰可闻的爆炸声。苯醌有毒,不仅能有效地驱逐昆虫,人类也觉得它恶臭难闻,这一发炮打出去,再嘴馋的动物也倒胃口了。在英语里,这些小怪物被称作“炮手甲虫(bombardier beetle)”,不过,中文名字就没那么酷炫了,放屁虫。


尝过这些黑暗料理的食客中,名头最大的是一个英国人。达尔文年轻时,有一次收集昆虫标本,他左右手各抓住了一只甲虫,这时又看见了第三只,于是他把一只手上的甲虫塞进嘴里——那恰好是一只气步甲,它立即把火热的炮弹射到达尔文舌头上。


中国了解放屁虫的名人是鲁迅:“还有斑蝥,倘若用手指按住它的脊梁,便会拍的一声,从后窍喷出一阵烟雾”。斑蝥是芫菁科的成员,放屁虫则是步甲科。斑蝥不会射炮,先生张冠李戴。不过,斑蝥也是非常有趣的甲虫,值得了解,但这就离题了。


昆虫学家托马斯·艾斯纳(Thomas Eisner)热爱调戏毒虫。为研究屁步甲的,他捉来甲虫,用一滴蜡粘住,用小镊子夹它的腿,逼迫它开炮反击。这些炮手会瞄准,夹后面的腿,苯醌溶液喷往后面,夹前面,就喷到前面,虽然炮口是长在接近肛门的位置。


气步甲族靠转动腹部的尖儿来调节发炮位置,屁步甲族另有一套简单而巧妙的办法:有沟必火。学名为Metrius contractus的屁步甲,鞘翅(外层的硬翅膀)边缘上有一条沟,开炮之后,苯醌溶液会顺着沟朝前流去,在身体前端发生剧烈的反应,像啤酒一样飞沫喷溅。


屁步鞘翅上的沟。


这其实借助了一个物理现象,流体会脱离水流(或气流),贴着一个凸出的物体流动,叫做康达效应(Coanda Effect)。我们都很熟悉这个烦人的现象:倒汤倒水的时候,总会有几滴沾在碗上,顺着碗的外壁朝下流,流出一道长线。


如果要往后开炮,甲虫把腹部往下压,让“炮口”脱离那两条沟,苯醌溶液直接流到屁股后面。至于往左右喷,只要选用左侧或右侧的弹药室就可以了。


Metrius contractus属于比较原始的炮手,其他的屁步甲,鞘翅上突出成两条棱,棱的上面才是沟,这样,顺沟流淌的“弹药”可以从翅膀上飞溅出来,越过甲虫的头直喷向前,变成真正的毒炮。


角蜥:对汪星人的恶意


漫画《JOJO的奇妙冒险》狂霸酷的大反派迪奥,拥有把体液从眼睛里射出的能力,其破坏力有如利箭。这也许给了演化君一些灵感。


生活在美洲沙漠中的角蜥(Phrynosoma spp.),长相就透出一股中二气质。它的身体又圆又扁,像比目鱼,头、背和尾巴上长满了尖刺,又像恐龙,有些角蜥身上还有鲜明的眼状图案。而它的自卫方法更是脑洞大开,如果犬科的捕食者,例如敏狐(Vulpes macrotis)或者郊狼(Canis latrans)来招惹它,角蜥会从眼睛射出血来,远及1.5米。


蜥蜴脖子里的大静脉,周围包裹着肌肉,角蜥可以通过收缩肌肉,把静脉堵住。几乎所有从脑袋流过的静脉血,都要经过这些大静脉,血液的通路堵上了,许多血积在脑子里流不出,血压大大升高。借助这股力量,血液冲破眼睑上的静脉,鲜红的,细细的血柱,激射而出。


从眼睛喷射血液的角蜥。


除了外观中二感满载,这一招还附带杀伤效果。虽然我们对角蜥体内的物质所知甚少,韦德·舍布鲁克(Wade C. Sherbrooke)和拉塞尔·曼森(J. Russell Mason)曾用郊狼和角蜥做了实验。把角蜥血用针管射到郊狼脸上,可怜的汪星人就表现出痛苦的样子:伸出舌头舔嘴,嘴一张一闭,使劲摇头。用别的蜥蜴血不会有这种效果。如果吃下死的角蜥,郊狼会呕吐,虽然有时它会吐了—吃下去—吐了—再吃下去循环多次(好像很舍不得),但最后总会剩下一些残骸。显然角蜥体内含有让它厌恶的物质。


“想补充点蛋白质容易嘛!”郊狼君表示。图片:shutterstock.com


如果人,或者别的食肉动物来吓它,角蜥很少会发动喷血技能。演化君创造这一招,可能就是专门为了对付捕食角蜥的汪星人。在漫画里,迪奥做的第一件恶事,是把主角的爱犬烧死,角蜥对狗也是满满的恶意。


枪虾:凸的东西遇到凹的东西总是会有声音


生活在温暖浅海里的鼓虾属(Alpheus)与合鼓虾属(Synalpheus),外貌上最大的特点是,有一边的钳子特别壮硕(随机左手或右手),另一边是正常的大小。它们的英文俗称是手枪虾(pistol shrimp)。手枪虾钳子上的“手指”有一个凸起,而虾钳上又有一个凹陷,用力合上钳子,凸起和凹陷碰在一起,就会发出“噼噼啪啪”的巨响(听起来有点像干柴在火中烧爆)。只要稍微了解一下这些动物的奇妙之处,你很快就会忘记它奇葩的长相了,我保证。

有些枪虾会与虾虎鱼共用洞穴,存在共生关系。图中的兰道氏枪虾(Alpheus randalli)与钝塘鳢属虾虎鱼(Amblyeleotris sp.)便是一例。图片:Wiki Commons/Steve Childs


在创造手枪虾的时候,演化君格外热衷于堆砌大数字,也许当时祂正在痴迷另一群爱手枪的宅男,写作的YY小说?手枪虾把虾钳合上,仅需0.6毫秒,如果表针的旋转能像手枪虾的全速那么快,在1秒内可以转过550圈。


虾钳上的凸起塞进凹陷之中,这个捣米一样的动作会把原先在凹陷中的水“挤”出来。水流的速度可达25米每秒,流动的东西速度越高,压力越小,而压力小,会使液体的沸点降低。这些中学物理课的知识点凑到一起,产生了意想不到之效力。虾钳中间,压力极低的水气化了,出现了气泡,这叫做空穴(cavitation)。气泡很快爆开,产生巨响。在一米外,这声音极大,在近距离可以达到210分贝,曾被当成地壳活动。


枪虾虾钳的结构(右),以及开火瞬间的图像(左)。


手枪虾靠着这一把手枪打天下,可以击晕小鱼小虾当饭,可以吓退敌人,如果离开远一点,不至于彼此中枪,还可以靠着枪声跟同类交流。


这还不是高潮。手枪虾的声波穿过气泡时,会产生闪光。气泡内有巨大的压力和5000开尔文(即4700摄氏温度左右)的高温,发光的持续时间极短(所以肉眼是看不到的),以皮秒(1皮秒=1/1000000毫秒)计。这个现象称为声致发光(Sonoluminescence)。科学家开玩笑说,手枪虾就应该叫做虾致发光(Shrimpoluminescence),其实我觉得叫做闪虾狗眼也不错。


这闪光产生的原理我们尚不清楚。有科学家认为,利用人工制造的声致发光(当然,比枪虾强力许多)的极高温,可以进行核聚变。虽然还未成功,不过手枪虾的神技,确实是酷炫到家了。(编辑:老猫)


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