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一屁股噴出百發‘炮彈’?揭秘龐巴迪甲蟲的逆天防禦之謎!


咱們今天要聊一種叱吒風雲的昆蟲——龐巴迪甲蟲。 不過要說準確一點,不能把它只當成某一種昆蟲,而應該算是一大類甲蟲。 因為總共有五百多種甲蟲,都可以被稱為“龐巴迪甲蟲”。 雖然它們同屬步行蟲科,但彼此之間的親緣關係其實並沒有那麼緊密。 之所以被統一稱作龐巴迪甲蟲,主要是因為它們都有一個共同的特點:遇到危險時,它們的屁股會高速噴射出一種液體,這種液體的溫度竟然高達一百攝氏度,相當於沸水的溫度。 噴射過程中常常還會伴隨煙霧,看起來就像開炮或機關槍掃射一樣,非常震撼。

一屁股噴出百發‘炮彈’?揭秘龐巴迪甲蟲的逆天防禦之謎!

事實上,“Bombardier Beetle”的英文名本來就有“炮兵”的意思。 如果要音譯成“龐巴迪甲蟲”,我覺得還不如翻譯成“炮兵甲蟲”來得更直接、形象。 在中文裏,它們也被叫作“放屁蟲”,但這個名字聽起來多少顯得有些平淡,完全無法體現它們那種震撼的氣質。 你想想,一旦高速噴射沸騰的液體,又伴隨大量煙霧,結果卻被稱作“放屁”,未免太過低調。 至少也得叫“放炮蟲”或者“炮蟲”一類的,才符合它們的風格。 所以綜合各種因素,咱們這期節目裏,就管它叫“炮蟲”吧。

雖然我說得輕鬆,好像因為會“放炮”就給它們取了個外號“炮蟲”,但你仔細想想:對於一隻小小的昆蟲來說,竟然能利用自身機能來“開炮”,這實在是相當罕見。 光是那能够達到一百度的液體,就讓人覺得不可思議:它們怎麼能在體內“煮沸”液體而不把自己燙熟? 又怎麼能產生足够的壓力噴射出去,卻不把自己炸個稀巴爛? 怎麼看都像是一種超現實的存在。 囙此,關於它們就誕生了一些奇奇怪怪的說法。 比如有神創論者堅稱:炮蟲有如此逆天的設計,一定不可能是自然演化而來,這是推翻進化論的最佳例證,唯有神才能創造這樣的“奇迹”。

還有人搬出了那套老掉牙的“不可簡化的複雜性”理論——咱們在聊長頸鹿時就提到過,這種理論其實早就被駁斥過無數次。 當然了,在這裡我們也不妨再反駁一遍。 要反駁這個觀點,首先就要搞清楚炮蟲究竟是怎麼“放炮”的,也就是瞭解它的原理。 原來在炮蟲的肚子裏,有一種腺體會分泌出氫醌和過氧化氫這兩種物質,再加上水,就構成了一種混合液。 平時,炮蟲把這混合液儲存在兩個儲藏室裏,這時候它們十分穩定,不會發生任何反應。

可是一旦炮蟲遭遇威脅,準備出手時,這兩個儲藏室底部的閥門就會打開。 平常閥門都是緊閉的,危機時刻炮蟲會收縮儲藏室,把混合液擠到外面的另一個小腔室,我們可以稱之為“反應室”。 有人可能會好奇:為什麼在儲藏室裏沒事兒,一旦進入反應室就突然起反應呢? 這是因為想要讓氫醌和過氧化氫發生激烈反應,必須要有催化劑才行。 恰巧,炮蟲“反應室”裏的細胞能够產生兩種酶:過氧化氫酶和過氧化物酶。

在這兩種酶的共同作用下,過氧化氫會立刻分解成水和氧氣,同時還會把原本“相安無事”的氫醌氧化成對苯醌,並釋放出大量熱量。 瞬間產生的高溫讓混合液開始沸騰,所產生的蒸汽令反應室內的壓力驟增,就好像要爆炸一樣。 結果就是連帶著沸騰的液體和蒸汽,被“轟”地一下從炮蟲尾部的開口噴射出去,這就是它“開炮”的全過程。

值得一提的是,這五百多種炮蟲雖然都採用類似的化學反應來開炮,但噴射管道卻稍有不同。 有些炮蟲只能單發噴射,有些則是連發,跟機關槍一樣一連噴好幾下。 此外,它們噴射的方向也各不相同。 某些炮蟲比較笨拙,只能向後噴; 而有些炮蟲的尾部特別靈活,幾乎可以隨意調整方向,甚至能把肚子擰到前面來噴,真正做到“想噴哪兒就噴哪兒”。 所以說,同樣是“開炮”,裝備和科技也是有差別的。

它們噴射出來的這些東西,殺傷力可不小。 光是一百度的熱水就够讓其它昆蟲受不了,螞蟻之類的可能直接被燙死。 而且,炮蟲噴出來的物質裏還含有一種叫“對苯醌”的化學成分,這玩意兒氣味類似氯氣,既有毒又難聞,而且還帶强刺激性和腐蝕性。 要是被噴到嘴裡,那滋味就更加刻骨銘心——有些想吃炮蟲的青蛙,一旦被噴到口中,幾乎立刻就把它吐出來,痛苦得恨不得把自己的舌頭都摳掉,場面十分慘烈。

總的來說,炮蟲的這一整套防禦機制確實相當高效。 也正因為如此,才會有人懷疑它不可能是通過自然進化形成的,再次拿“不可簡化的複雜性”來質問:這又是氫醌,又是過氧化氫,還有那兩種酶,缺了哪一個都噴不出炮彈來,那怎麼可能一步步演化出來? 難道不是“神迹”嗎?

事實上,早在二十多年前,就有生物學家非常系統且毫不留情地駁斥過這種說法。 在專業的生物學視角看來,炮蟲的防禦機制雖然讓人驚歎,卻也沒到無法通過自然演化來解釋的地步。 它們所利用到的化合物,在其他生物體中並不罕見,只是用法不同罷了。 最主要的“醌類”物質在許多節肢動物中都很常見,很多昆蟲的表皮細胞都會分泌帶有刺激氣味的物質,用來驅趕天敵。 至於過氧化氫,就更是常見了,它是細胞代謝的常規產物,通常會被過氧化氫酶和過氧化物酶及時分解掉。 也就是說,所有“炮彈”的原料在生物世界裏其實並不神秘。 只不過炮蟲體內把它們“組合”到了一起,在合適的條件下觸發了如此震撼的“開炮”防禦。 對於有專業背景的人來說,這一切並不需要神來背書,就能看出其中的科學原理。


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