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昆虫界“孙悟空”,被活活吞下,攻击捕食者肠
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摘要:前两天科学家发现了一种昆虫,这种甲虫被捕食者吞下之后,会在消化管中爬动,用脚刺激促进青蛙的排泄,然后从屁股里跑了出来。 一般而言,如果猎物被捕食者吞下,会被胃里的胃
前两天科学家发现了一种昆虫,这种甲虫被捕食者吞下之后,会在消化管中爬动,用脚刺激促进青蛙的排泄,然后从屁股里跑了出来。
一般而言,如果猎物被捕食者吞下,会被胃里的胃液给消化,除此之外,无论是动物还是人类,体内的肠道系统都是非常复杂的,甲虫究竟是如何找到逃生路线,这是科学家至今都没有破解的难题。
相比这种甲虫,另外一种甲虫就比较简单粗暴了,日本神户大学的?Takuya?Sato教授进行了一项研究,他给一只小蟾蜍喂了一只甲虫,蟾蜍满心欢喜地享用了这顿大餐,然而在88分钟之后,这只射炮步甲被吐出并且依然存活。
实验显示,在每次实验中,蟾蜍都会快速抓起投弹甲虫送入口中。但几分钟后,它们的腹部却会传出类似爆炸的声音,在吞下射炮步甲的107分钟之后,有43%的蟾蜍都吐出了它们的猎物(看来还是有贪吃的蟾蜍宁愿“肠穿肚烂”也不放弃食物啊)。
不过要知道,蟾蜍没有呕吐反射,不能像人类那样呕吐。它们只能把食道从里往外翻,这一过程大约要持续45分钟。因此想要活下来,投弹手甲虫必须拥有足够的适应能力,才能够在蟾蜍的胃里存活45分钟,全身还浸在粘稠的胃酸中。
而被蟾蜍吐出来的全部16只甲虫都还活着,其中有15只在此之后存活了至少两周,有一只甚至活了18个月以上。感觉这些蟾蜍会怀疑蟾生。
这种甲虫简直就和“孙猴子”一样,被吞进去了,还能让对方主动吐出,这究竟是如何做到的。
这种甲虫名叫做射炮步甲,体长5-13毫米,一般中等大小,炮步甲共进化出两个分支,brachinoid?和paussoid,6个属共500多种,其中多数种都属于brachinoid分支中的Brachinini属,而另一个分支paussoid所包括的炮步甲非常少见。该brachinoid和paussoid分支之间的关系曾受到一些争议。
原来射炮步甲身上携带了化学武器,化学防御在许多昆虫的防御中起着重要作用,特别是在鞘翅目中,其体内分泌的化学防御物质,通常储存在防御腺中,通过肌肉压缩或腺体外翻释放出来。
射炮步甲体内含有10%对苯二酚和25%过氧化氢,它们抑制剂混合共存于射炮步甲体内,射炮步甲的防御腺由分泌组织,贮藏室和反应室构成。分泌组织从虫体内吸收合成反应物并储存在贮藏室,贮藏室是存在于虫体腹部内部末端1/3位置的两个囊状体,内部充满反应物,当虫体受到刺激时,射炮步甲会挤压腹部,向前3种物质中又加入了过氧化物酶,在生成苯醌并同时生成大量氧气与热量。然后将反应物从贮藏室挤进反应室。
反应室是发生防御反应的部位,内含大量过氧化物酶,是位于腹部末端两个角质化组织。它的腹部末端有一个小囊,过氧化氢分解产生氧气提供了喷射的动力,使苯醌“喷”出体外,同时化学反应放热还会把液体加热到高温增加杀伤,甚至能够达到100℃。就像火炮一样把有毒、滚烫的热蒸汽从喷嘴中喷射出来,因热量升温的苯配对敌人更具有刺激性。这些有毒化学物质的高压爆发不会伤害甲虫本身,但它会污染和刺激人类皮肤,并能直接杀死较小的敌人。释放醌类物质是射炮步甲防御的唯一方式,当它失去喷射物后,其他生物可以毫无畏惧的攻击和杀死它.
一些研究人员认为passoids和brachinoids是姐妹群,关于“放炮\"这样的防御能力只进化了一次;还有其他人认为,炮步甲的“放炮\"机制是passoids和brachinoids分别独立进化的。
不过,关于射炮步甲体内的化学物质成分,目前仍有一点争议,2020年7月加州大学伯克利分校的研究小组在《自然科学》杂志上发表论文,表示甲虫的苯醌中只有一种来自对苯二酚,另一种来自完全不同的前体:间甲酚,一种在煤焦油中发现的毒素。甲虫能够安全地代谢这些有毒化学物质。
由此可见,甲虫喷射的化学物质比我们想象的更为复杂,所以当蟾蜍吞下射炮步甲的时候,它会在蟾蜍体内释放化学物质,这种化学物质无法对蟾蜍造成实质性伤害,但是会让蟾蜍很难受,从而将甲虫吐出。
文章来源:《昆虫学报》 网址: http://www.kcxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1113/465.html