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外壳材质与普通甲虫无异,却连汽车也压不动,这甲虫练的什么功?

 

虫,通常不是很招人喜欢的东西,不过好在这种东西很好对付,一脚下去,一切皆平,即使是虫族中最坚硬的甲虫也不例外。

如果我告诉你,有一种甲虫,你踩不动,不仅踩不动,就连汽车都压不动,你会想到什么?你肯定想知道这种甲虫的外壳到底是什么做的,这没有什么好保密的,这种虫子的外壳由一种多糖物质构成,这种物质就是甲壳质,也叫几丁质,广泛存在于昆虫的甲壳之中,也就是说这种踩不动的昆虫和普通昆虫在材质上并没有什么不一样,那它到底为什么踩不动呢?世界上真的有这样的昆虫吗?当然,这种昆虫就是“恶魔铁定甲虫”。

铁定甲虫是一个小型的昆虫家族,其中共包含19个成员,它们都有一身坚硬的铠甲,而其中最为坚硬的就是“恶魔铁定甲虫”了。

恶魔铁定甲虫是一种生活在北美西部地区的小型昆虫,其体型与蟑螂一般,当然,这里所指的是北方的蟑螂,而非南方的巨兽。

这种甲虫的外壳看起来不像大多数甲虫那样圆润光滑,而是显得疙瘩拉哒,很像旧时由生铁所打造的暖气片,看起来就给人一种“很硬”的感觉。这种甲虫不仅踩不动,科学家们还进行过相关的实验,用汽车在它的身上来回碾压,结果仍然安然无恙。

一直以来,恶魔铁定甲虫都是令昆虫爱好者和生物导师们颇为头疼的存在,因为想把这甲虫做成标本进行展示,简直太难了,从没有听说过谁只是用昆虫针就完成了恶魔铁定甲虫的制作,一般在将其固定在展板上之前,都首先要动用电钻。恶魔铁定甲虫一方面给昆虫爱好者们制造麻烦,另一方面却引起了科学家的兴趣。

科学家们为什么对恶魔铁定甲虫如此感兴趣呢?原因很简单,只披着由甲壳质打造的外壳就如此坚硬,这要是弄清了原因,采用更为坚固的材料打造,将会使一种用途广泛的仿生制品。

那么恶魔铁定甲虫坚硬的秘密到底是什么呢?奥秘就在它的结构上。普通甲虫背部有着一对可以打开的鞘翅,其作用是保护用于飞行的膜状后翅,恶魔铁定甲虫同样有着这样一对鞘翅,不同的是,它们无法打开,鞘翅无法打开,也就无法露出后翅,自然也就没有办法飞行。有趣的是,恶魔铁定甲虫的鞘翅虽然无法打开,可仍然是两半,而非一体,两半鞘翅之间采用一种特殊的结构锁死在了一起,为什么会这样呢?当我们脚踩一只普通甲虫的时候,我们会发现被踩扁的甲虫是从中间开裂的,一对鞘翅向两侧展开。

之所以甲虫被踩扁时会从中间开裂,是因为当甲虫遭遇从上而下的压力时,应力会向中间集中,但因为恶魔铁定甲虫采用了特殊的锁死结构,导致压力不会集中到中间,而是会扩散分布到全身,这就大大增强了自己的抗压能力。

事实上,恶魔铁定甲虫这种特殊的锁死结构并不仅仅出现在两个鞘翅之间。甲虫的甲壳实际上就是甲虫的外骨骼,其作用就是保护内部柔软的身体,而普通甲虫的外骨骼就像一件后穿上的外衣,与身体是分离的,而恶魔铁定甲虫周身的外骨骼分为三块独立的结构,每一块结构之间都以相同的方式牢牢锁死,而边缘则与身体锁在了一起,所以,与其说恶魔铁定甲虫的外骨骼是穿了一件铠甲,倒不如说是一身金刚不坏的神功。

那么,到底是什么样的锁死结构让恶魔铁定甲虫的外壳既坚硬又具有韧性呢?如果这种生物不是生活在北美地区,你一定会觉得它的铠甲是出自我中华能工巧匠之手。

在中国古代有一种传统的结构连接方式,叫做榫卯,是利用构件上的凹凸部位进行连接,极为牢固。而恶魔铁定甲虫外骨骼上的锁死方式像极了中国的榫卯,区别主要在于恶魔铁定甲虫使用了不止一层的榫卯,而是采用了多层互锁的方式。这样做不仅更加牢固,而且在遭遇极大外力碾压的时候,还可以通过分层剥离的方式二次消耗外部能量。从恶魔铁定甲虫的身上,我们又一次领略到了那句话:“大自然就是最好的能工巧匠”,即使是在科学高度发达的现在,我们依然可以从其它生物身上学习到生存的智慧。试想,利用恶魔铁定甲虫的互锁结构来代替螺丝等金属组装零件,包括但不限于军事、航天、建筑等很多领域都会因此受益。

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