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小編的世界 優質文選 自然

它或是最硬的生物,大小如同一粒米,汽車碾過去都軋不死它


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2020年11月07日 -
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三體使者

科學達人,優質創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文

在生活中,很多人都是非常討厭蟲子的,看到就想要踩死,事實上,昆蟲也的確非常容易被殺死,比方說在戶外山林之中,一腳下去沒注意,可能會踩死很多只小螞蟻。不過,今天筆者要跟大家討論一種奇怪的昆蟲,別說是用力踩踏了,就連汽車從它們的身上輾軋過去,也不會傷害到它們,這是怎麼回事呢?

“鋼鐵”甲蟲:汽車也“軋不死”

在北美洲的西海岸地區,有一種生活在橡樹上的昆蟲物種,它們的名字叫鐵定甲蟲,大小和一粒米差不多,看起來非常不起眼,不過,卻是昆蟲學家們眼中最特別的存在之一。

為何這麼說呢?因為鐵定甲蟲就是上文中提到的汽車也“軋不死”的奇葩物種,它們的抗擠壓能力極強,研究者發現,鐵定甲蟲可以抵禦自身體重3.9萬倍的壓碎力。

那麼,究竟是什麼讓它們“毫發無損”的呢?多年來,美國加州大學的科研團隊,一直在研究鐵定甲蟲身上的奧秘,終於在前段時間有了答案。

神奇的外骨骼前翅

鐵定甲蟲是一種鞘翅目昆蟲,換句話說,它們的身上是長有翅膀的,但是,鐵定甲蟲卻並不會飛。這是為什麼呢?

因為它們的鞘翅是融合在一起的,由於無法正常舒展,也就沒有辦法飛翔。鐵定甲蟲的鞘翅長在它們的外骨骼之上,研究者認為,或許它們堅硬如鐵的秘密,與鞘翅有關。

在實驗室中,通過顯微鏡觀察研究,昆蟲學家們發現鐵定甲蟲的鞘翅是呈現幾何結構,看起來就好像是一塊塊拼圖一般,嚴絲合縫的組合在一起後,竟然產生了一種奇妙的“機械反應”,它們超強的抗擠壓能力也由此而來。

通過實驗,研究者介紹,鐵定甲蟲最大可承受的力約為149牛頓,這讓它們也成為了人類的“生物導師”,研究者稱,未來或許可以將鐵定甲蟲這種特殊的身體結構,來研發出一款金屬複合材料,應用到航天等多個領域。

自然界中的“生物導師”

人類是自然界中唯一的智慧生物,所以,很多人都認為,生物都沒有人類聰明,事實上,在生物的身上,我們也是可以學習到很多本領的。

比方說我們在生活中偶爾會看到直升機,但是直升機的發明,卻與人類觀察蜻蜓有關。還有就是可以變色的軍裝,也是在研究了變色龍的變色原理後發明出來的。此外還有汽車的流線型與魚的形狀有關,很多我們熟悉的體育項目,比方說摔跤、跳遠等,也都是來自於觀察動物的生活習性後,人類加以模仿才開始逐漸興起的。

所以,研究鐵定甲蟲雖然看起來好像沒有什麼作用,但是,它們身上的特殊功能,卻可以幫助人類更進一步,希望未來可以早日研發出更堅固的金屬複合材料,可以讓人類的航天、航空、建築工程等多個領域都變得更加安全。