標籤:

甲蟲被吞後放「化學熱屁」,迫使天敵嘔吐得以生還

這是一個殘酷的世界,動物們會做任何意想不到的事情以避免被吃掉。對於放屁蟲來說,這些狡猾的昆蟲是如何在被蟾蜍吞下後逃脫的呢?原來它們通過噴射炙熱的、有毒的化學物質來迫使掠食者嘔吐。雖然逃生技能並不優雅,但是非常有效。

小型動物已經進化出各種各樣的生物防禦機制,包括荊棘、絨毛和有毒物質。 2016年5月,神戶大學研究員佐藤拓哉和他的同事正在研究一種拉丁名為「Pheropsophus jessoensis」(一種日本和韓國共有的昆蟲)的放屁蟲,以及其所採用的防禦行為和化學攻擊。在一個實驗中,研究人員在實驗室條件下給一隻蛤蟆餵了一個放屁蟲,看看會發生什麼:

研究人員在《生物學快報》上發表的一項後續研究中寫道:「蟾蜍很容易就吞下甲蟲。 但是,它吞下甲蟲四十四分鐘後又把甲蟲吐出。被嘔吐出來的甲蟲仍然活著。」 科學家從來沒有見過蟾蜍或青蛙這麼做過,所以決定進一步研究。而後續研究是為了澄清所涉及的生態因素、並確定甲蟲如何能夠在它們的掠食者的腹中長存。

世界上有近650種已知的放屁蟲,所有這些甲蟲都會在內臟中產生有毒的化學物質。受到威脅時,放屁蟲將這些化學物質混合在一起,並以巨大的力量從腹部的頂端(即屁股)噴出熱噴霧。這通常發生在掠奪性攻擊期間,可以有效阻止天敵吃掉自己。在某些情況下,這些化學物質噴出時可以達到驚人的100攝氏度。在Pheropsophus jessoensis這种放屁蟲中,由此產生的化學反應產生過氧化氫和一類稱為苯醌的化合物,能夠破壞組織的表皮和肺等器官。

苯醌晶體和化學反應:酚類物質和雙氧水反應產生苯醌和大量的熱

在新的實驗中,佐藤給兩種不同的蟾蜍蟾蜍餵食活的放屁蟲,看看熱化學武器是否會迫使蟾蜍返流。為了測試各種條件,一些甲蟲在被吃掉之前化學武器已經消耗殆盡(科學家們餵食蟾蜍前刺戳放屁蟲),並測試了各種大小的甲蟲和蟾蜍。

所有化學防禦物耗盡的甲蟲都會在蟾蜍的胃裡被殺死並被完全消化。但是那些保住了自己防化學御能力的甲蟲卻好得多:43%的蛤蟆在吞食了放屁蟲之後的12到107分鐘內就把它們嘔吐出來。令人難以置信的是,所有被嘔吐出來的甲蟲都活得很好,並且經受了嚴峻的考驗。

重要的是,大甲蟲比小甲蟲的境遇會更好,能夠有更高的逃跑幾率,而小蟾蜍比大蟾蜍更容易嘔吐出甲蟲。科學家在研究中寫道:「我們的研究結果顯示了食肉動物大小關係在捕食者成功逃離獵物中的重要性。」

這個實驗也告訴我們有關放屁蟲耐久性的一些知識。雖然蟾蜍的消化系統含有酸性化學物質的消化液,但令人難以置信的是,這些被吞食的甲蟲能夠承受這個惡劣的環境將近兩個小時。研究人員說,這些甲蟲已經進化成了一個耐酸性的防禦性殼,這使得它們能夠一直保持活力,直到它們的「熱屁」迫使蟾蜍嘔吐。

推薦閱讀:

TAG:甲蟲 |