放屁虫,顾名思义,它的武器就是屁,火热毒辣,恶臭扑鼻。
放屁虫跟你可不一样,你在大庭广众下放屁时唯恐大家知道,憋着气小心翼翼悄无声息地放,心里还默默祷告最好不臭。而放屁虫放屁时唯恐大家不知道,会发出砰地一声爆炸声,然后喷出热气腾腾的臭屁,就像发射炮弹一样,所以它还有一个比较文雅的名字,叫做炮弹甲虫(Bombardier beetle)。
世界上一共有500多种炮弹甲虫,跟其它只有同种族才聚集在一起生活的生物不一样,炮弹甲虫里不同的种类会聚集在一起生活,共同放屁御敌。单只炮弹甲虫的屁味足够萦绕你三天不消散,现在由一堆不同威力的炮弹甲虫组团,臭屁联盟的力量不弱于五毒教。
炮弹甲虫的武器
炮弹甲虫的炮弹屁跟普通生物屁有什么不一样的?
三点不同,温度,内容,储存位置。
首先,炮弹屁最大的特点是高温,温度甚至会高达100℃。其次,炮弹屁不是气体,而是腐蚀性液体,或者把放屁虫的名字改成撒尿虫更加贴切。最后,炮弹屁不像我们的屁是存在肠子里,它有专门的武器库存放。
高温、强腐蚀的液体存在肚子里,为什么不会对炮弹虫造成伤害?秘密就在它的武器库。炮弹虫的武器库不是一间,而是分割成两间,一间屋子存放一种弹药,使用时现场调配。当发现有敌人靠近,化学大师炮弹虫拿出2瓶常温无害的药剂,加点儿料一兑和,立马反应产生高温的毒液,喷向敌人。
炮弹虫平时存在肚子里的2种液体弹药,一种是对苯二酚(C6H4(OH)2),另一种是过氧化氢(H2O2),也就是双氧水。弹药分别存储时跟体温一个温度,在催化剂的作用下反应形成对苯醌(C6H4O2),也就是炮弹虫的臭屁。
炮弹虫制造炮弹时的化学反应释放了大量的热量,能把液体升温到100℃,高温会把其中1/5的液体直接蒸发成气体。整个炮弹屁有水有气,热气腾腾,威力无比。
苯醌有一种奇特的化学臭味,跟发酵腐烂味的消化屁臭完全不一样。苯醌有毒,会腐蚀皮肤。臭苯醌并不罕见,除了炮弹虫外,很多甲虫也把苯醌当作防御武器,不过,没有任何一种甲虫的苯醌能像炮弹虫一样用得声势浩大。炮弹虫的独特本领在于:瞬间合成苯醌,像发射炮弹一样对着敌人喷射。
炮弹虫赤手空拳地制作会爆炸的高温炮弹,炮弹为什么不会炸伤自己呢?
麻省理工学院组队研究炮弹虫,他们同高速同步的X射线成像技术记录炮弹虫的放屁过程,终于破解了秘密。
2种液体弹药混合时,并不会发生爆炸。炮弹虫在混合弹药时,还加了一种酶,正是这种关键的酶引发了弹药的爆炸。看上图,绿色的粗线是弹药通道,尾部红色的细线是酶的通道。2种液体弹药分别从左右两边的弹道排出,在发射弹药的瞬间加入酶,正好点燃了战火。
炮弹虫肚子里有左右2间弹药库,尾部有一个反应室,反应室靠近身体的一端有个生物膜控制的开关阀门,另一端是尾部的炮弹发射口。当炮弹虫把弹药排放到反应室,加入催化酶,弹药反应时产生的冲击力会冲击开关阀门,瞬间把阀门推上关闭,保护了炮弹虫的内脏不受损伤。反应产生的冲击力还能把苯醌从发射口喷射出去,炮弹虫依靠化学反应产生的力量发射炮弹,而不是压缩肌肉产生推力,不仅节约了自己的能量,而且发射的速度还更快,爆炸压力能让喷射速度比生物发射时快上5倍。
炮弹虫的爆炸反应威力有多大?举个例子,如果炮弹虫的反应室有家用汽车车厢那么大的话,那弹药的爆炸威力相当于在车厢里引爆1公斤的TNT炸药。
炮弹虫发射一次炮弹所用的时间少于百分之一秒,100℃的高温在体内转瞬就消失,还来不及烫伤身体。它的弹药库存量一共能发射20次炮弹,那么多炮弹,对付大多数捕食者已经绰绰有余了。
炮弹虫中有一种非洲炮弹虫最厉害,其它炮弹虫是把屁股对准捕食者开火,而非洲炮弹虫不用转身,直接扭转炮口对准敌人。它尾部的喷射腺体能够旋转270度,朝各个方向开火。当非洲炮弹虫面对敌人的时候,它直接把炮口掉个方向,从肚皮下面发射,命中面前的敌人。
捕食放屁虫
捕食者看到炮弹虫时,就算不怕它火热的臭屁攻击,也得先掂量一下自己的承受力再去捕食。要不,不止是吃到嘴里的要吐出来,就连吃进肚子里的也得吐出来。
神户大学的团队用炮弹虫喂食蟾蜍,他们把炮弹虫分成两组,一组炮弹虫用尽了弹药,另一组炮弹虫还保存弹药实力。
实验结果是:蟾蜍吞下用尽了弹药的炮弹虫,蟾蜍很安全。 蟾蜍吞下保存弹药的炮弹虫后,43%的炮弹虫在10分钟之后被蟾蜍给吐出来了。最长的一次是蟾蜍在吞下炮弹虫后的第107分钟把虫子吐了出来,坚持了快2个小时的蟾蜍,最后还是忍受不了炮弹虫在胃里放屁。
炮弹虫不仅能在捕食者的胃里放屁,还能抵抗胃液的腐蚀。被蟾蜍吐出来的炮弹虫继续生存繁衍,不受吞食经历的影响。炮弹虫对胃液中强酸的抵抗力比其它甲虫要强很多,在胃液里呆上20分钟后还能健康生存。
炮弹甲虫联盟
《狮子王》里,辛巴和他的“哈库那玛塔塔”朋友们,只要翻开倒地的树干就能看到各种各样的虫子,组成他们口味丰富的晚餐。
而现实生活中,各种各样的虫子不会聚集在一起生活。群居的虫子都跟本族虫子在一起,很少跟外族虫子混杂。不过炮弹虫是虫子里的特例,不同种类的炮弹虫会聚集在一起休息。如果辛巴和朋友们翻开树干看到各种各样的虫子的话,那些虫子很可能是不同族群的炮弹虫。
亚利桑那大学团队研究了本土的炮弹虫,发现了炮弹虫群居的现象。
夜晚来临,炮弹虫独自漫游,到水边去找食物。午夜过后,吃饱的炮弹虫开始寻找住所。岩石、树枝下的空隙都可以作为家,只是炮弹虫喜欢新地方,今天的家和昨天的家不会选择同一处。
无论是觅食还是寻找住所,炮弹虫都是单独行动。神奇的是,独自行动的炮弹虫会不约而同地选择同一处住所。同一住所里还会有不同种族的炮弹虫,超过10种种类的炮弹虫都能聚集在一起。
多物种的集合比单个物种集合的力量更大,能产生更有效的群体化学防御。一只炮弹虫的弹药用完以后,重新填充需要24~36小时。在弹尽粮绝的危机时刻,跟集体在一起就有了安全保证。多种炮弹虫聚集在一起,遇到敌人时,只有一种炮弹虫喷射出臭屁御敌,其它炮弹虫在开火的炮弹虫掩护下,四处逃散。
团结就是力量,炮弹虫不分种族,不论大小,和平相处,共同放屁御敌。
放屁虫的毒液是保命用的,而不是用来捕食。
只要我们不侵犯它,它对我们就没有危害。有毒不害人,只做自卫不去伤害,这是用毒高手的最高准则。
参考资料:
1:“Molecular phylogeny, ecology and multispecies aggregation behaviour of bombardier beetles in Arizona”
2:“Spray aiming in the bombardier beetle: Photographic evidence”
3:“How some beetles produce a scalding defensive spray”
4:“Daylight Brings Toxic Beetles Together for Safety”
5:“This is How Bombardier Beetles Fire Explosives From Their Butts”
6:“Bombardier Beetles and the Argument of Design”
7:“See the Amazing Way a Beetle Survives Being Eaten”
作者有话说:今天开始更新用毒高手系列文章,这是第1篇:火热的毒。