四种将鲜血、唾液和毒液武器化的生物。

探索

C自然界中的战斗往往是牙齿和爪子、尖牙和爪子的斗争。 但有些生物已经设计出狡猾而戏剧性的方式将其体液武器化,将其排出强大的流中,以达到攻击或自卫的目的。

当研究员埃利奥·查利塔(Elio Challita)开始研究一种名为“神枪手”的昆虫时,他对自然界中的流体喷射着迷,这种昆虫使用一种称为“超级推进”的方法一次排出一滴水。 这些昆虫每天消耗的木质部汁液是其自身体重的 300 倍,木质部汁液是植物根、茎和叶中含有的矿物质和其他营养物质的水溶液。 为了有效地排出产生的废物,他们使用了一种内部弹射器来帮助克服液滴中的表面张力。

查利塔和佐治亚理工学院巴姆拉实验室的一组研究人员决定调查动物王国中控制流体喷射的生物力学和流体动力学,看看他们能发现什么共性。 其中,他们发现了许多使用体液作为生存斗争的强大武器的生物。 这些液体喷射物无视重力,违背了捕食者-猎物战术的传统观念。

该团队的评论“自然界中的流体喷射”即将发表在 化学与生物工程年度回顾

1. 环颈吐毒眼镜蛇

眼镜蛇的 那好吧 属通过极其精确地向敌人的眼睛喷射毒液来抵御威胁,最远可达 6.5 英尺。 这些蛇通过中空的微小尖牙释放毒液,并可以通过快速运动调整唾液的分布。 吐痰眼镜蛇的毒液排放口比非吐痰眼镜蛇的毒液排放口更圆,这使得毒液具有更大的向前推动力。 毒腺的收缩也有帮助。 孔口边缘附近的 90 度弯曲使蛇能够更精确地控制毒液流动。 眼镜蛇 眼镜蛇能以每秒1.27毫升的平均速度吐出毒液。

身体形象
转载自伦敦自然历史博物馆受托人; 卡勒姆·梅尔.

2. 射水鱼

射水鱼栖息在红树林遍布的河口和淡水溪流中,通过从特化的嘴中喷射水流,积极捕猎苍蝇和蜘蛛等陆生昆虫以及小蜥蜴。 鱼通过将骨舌抬起到上颚来产生这些喷射流,上颚形成一根管子,它们可以从其中排出液体喷射流。 鱼可以以每秒 6 英尺的速度喷射这些水流,加速度高达 400 米每秒平方,相比之下,猎豹的加速速度为 10 米每秒平方。 喷射的冲击力远比小昆虫和虫子的锚定力强大。 射水鱼在成长和成熟的过程中磨练了它们的喷射狩猎技能,提高了速度和精度。 他们还可以估计被喷气式飞机击中的猎物的轨迹,并在其他掠食者首先到达那里之前捕获它。

身体形象
斯科特·林斯特德摄。

3. 血眼蜥蜴

有角蜥蜴可以从眼窝中喷出血液来防御掠食者。 蜥蜴突然收缩眼睛周围静脉内的肌肉,导致压力增加,有助于喷射的形成。 这些血液喷射或喷出的距离可达约 3 英尺,并且含有对狗、狼和土狼有毒的化学物质。

身体形象
图片来源:USFWS Mountain-Prairie / Flikr。

4.庞巴迪甲壳虫

庞巴迪甲虫在腹部后部的一个室中储存过氧化氢、氢醌和烷烃的溶液,在第二个室中储存另一种过氧化物酶和过氧化氢酶的溶液。 一旦它们害怕受到蟾蜍等捕食者的攻击,它们就会将两个室中的物质混合,从而产生放热反应,使化学物质的温度达到滚烫的 212 华氏度。 甲虫以脉冲喷射的方式排出这些沸腾的肛门化学物质,平均速度约为每秒 33 英尺,持续约 11 毫秒。 庞巴迪甲虫可以利用所谓的“柯恩达效应”来控制喷雾的方向,“柯恩达效应”是一种流体沿着表面曲率流动的现象。

身体形象
图片转载自 Eisner T. 和 Aneshansley D.,“喷雾瞄准投弹甲虫:照片证据”,《美国国家科学院院刊》第 96 期,第 1 期。 17(1999):9705-9711, https://doi.org/10.1073/pnas.96.17.9705,经美国国家科学院许可。

主图:USFWS Mountain-Prairie / Flikr

2024-04-29 19:31:15
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