步甲的“化学炮”
1808年,拿破仑率兵远征西班牙。不久,很多士兵身上莫名其妙地长出红斑。军医几经周折才查明致病原因:原来,那些红斑是因为接触了甲虫毒液才产生的。这种有毒甲虫名叫步甲,多在地表活动,行动敏捷,大多为肉食性昆虫。遇到危险时,步甲能发射“化学炮弹”来抵御敌人,保护自己。在东欧的保加利亚等地,有一种身长2厘米的步甲,披着一身金灿灿的“盔甲”,神气活现地到处游荡,连狐狸等食肉动物都不敢招惹它们。遇到敌人,步甲的尾部高高抬起,“啪啪啪”接连不断地射出伴以黄色烟雾和有毒气体的“化学炮弹”,射程达30厘米。步甲的化学武器为何有如此巨大的威力?
科学家使用高速摄像机解开了这个秘密。究其原因,黄色烟雾和有毒气体是一种叫对苯二醌的毒物产生的。在步甲的尾部有一根小管,小管两侧分别贮藏着由收集囊收集起来的分泌物——对苯二醌和过氧化氢。小管的另一端是跟收集囊隔离的爆炸腔。腔壁上有不少能分泌过氧化物酶和过氧化氢酶的腺体。遇到紧急情况,步甲将收集囊里的分泌物通过活瓣排入爆炸腔,腺体细胞立即分泌两种酶,短短一瞬间,对苯二醌和过氧化氢猝然相遇,在酶的作用下,产生巨大的压力,并发出响亮的“啪啪”声。反应释放的能量使爆炸腔内的温度上升到100℃。爆炸的一刹那,大约有1/4的溶液化为蒸汽,形成热气腾腾的“液体炮弹”,甲虫在极短的时间内能连发25枚这样的“炮弹”。
小小的步甲能生产和发射如此危险的化学武器,为何自己却安然无恙?科学家解剖了步甲的身体,发现其爆炸腔内壁有一层非常坚韧的衬膜,衬膜的成分跟昆虫的外骨骼成分极为相似,它足以抵抗爆炸时产生的高温和巨压。
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