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十大助推科技甲壳虫:独角仙能举自重800倍(组图) |
| www.sinoca.com 2010-03-09 新浪 [复制链接] 字体：大 中 小 |
北京时间3月9日消息，据美国《大众机械》杂志网站报道，迄今为止，已经确认的甲壳虫类动物大约有35万种。它们不仅仅外观看起来很酷，许多种类还拥有神奇的“特异功能”，比如有的甲壳虫拥有非凡的机动能力，有的拥有水下呼吸能力，还有的种类拥有惊人的免疫能力。正是这些神奇的功能，激发了科学家们的灵感。甲壳虫的一些功能特点已被应用于许多现代科技产品中，如抗生素、超白纸张以及下一代灭火器等。以下就是10种帮助科学家实现科技突破的甲壳虫。
1. 宝石甲壳虫
宝石甲壳虫
宝石甲壳虫是吉丁虫的俗称。对于昆虫收藏家和宝石工匠们来说，这种闪烁着彩虹光芒的昆虫是他们的最爱。将来，宝石甲壳虫也必将会受到汽车制造商和铸币工人的青睐。2009年，一份发表于《科学》杂志上的研究报告称，某些种类甲壳虫会利用一些五边形、六边形或是七边形的格状细胞结构产生艳丽的绿色光芒，这些细胞就好像液态水晶一样在反射光线。这一特点可以在光学工程的透视设计中取得广泛的应用。可能的应用包括汽车的喷漆以及货币的防伪等方面。利用这种技术的车漆，从不同的角度看可以显现不同的颜色，而货币防伪措施中采用中这种技术，则可以产生清晰、明亮的水印。
2. 独角仙
独角仙
在独角仙亚科中，雄性的甲壳虫头部都长一根粗壮的独角，这也是它们名称的起源。独角仙是一种常见的大型甲壳虫，最长可以长到6.5英寸(约合16.5厘米)。在全球许多地方，人们甚至利用独角仙之间的决斗来进行赌博。在日本，许多人把独角仙当成宠物来养。这种大型甲壳虫之所以能够在全球各地得到广泛称赞，大概是因为它们强大的力气。某些独角仙甚至可以举起比它们体重重800倍的物体。这种强大的力气来源于它们独特的身体结构。美国内布拉斯加大学昆虫学家布雷特-拉特克里夫解释说，“它们与脊椎动物完全不同。脊椎动物是骨骼在内，肌肉在外，而无脊椎动物则是肌肉在内，外骨骼在外。因此，这些甲壳虫的构造就非常像机器人。”美国国防部高级研究计划署资助的一项研究正致力于将这些甲壳虫打造成军用机器人。美国加州大学伯克利分校的科学家们已将电极和相应的无线电接收器植入一些大型的圣甲虫(这一种属也包括独角仙)体内，使它们能够在飞行过程中时刻受到科学家们的遥控。这些生物机械化的甲壳虫将来可以用于执行战场侦察或搜救任务。
3. 蜣螂
蜣螂
蜣螂也就是通常所说的屎壳螂。顾名思义，这种甲壳虫大部分时间都生活于粪便之中或周围，以粪便为食。南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学自然科学高级讲师蒙德-纳特华沙认为，“由于屎壳螂生活于一种微生物大量滋生的环境中，因此它们极有可能拥有超强的免疫系统。屎壳螂的生活环境里存在大量的人类病原体，但它们却好像生活得很舒服。”因此，研究人员已经将屎壳螂作为研制新型抗生素的重要来源。纳特华沙和他的同事正在建立屎壳螂的基因数据库，用来分离和研究与感染有关的基因。尽管从屎壳螂身上研制出来的产品尚未投入临床实践，但这只是一个时间问题。除了医学方面的应用外，屎壳螂还会对人类的农业生产有所帮助。一些屎壳螂会将它们所发现的粪便滚成球状，还有一些种类的屎壳螂会将粪便埋入地下。它们的这种行为既可以为土壤施肥，又可以防止土壤中滋生害虫。
4. 豉甲
豉甲
豉甲是一种水生甲壳虫，它们身体颜色大多为黑色，成虫多在水面漂游，幼虫水栖。它们的复眼分上下两个，可以同时观察水面之上和水面下的情景。不过，真正引起科学家关注的是，当豉甲受到威胁时、捕食时或是吸引异性交配时，它们习惯于快速地回旋游动。它们虽然也能够灵活游动，但是它们却与鱼类或海狮明显不同。豉甲拥有坚硬的、不易弯曲的外骨骼，这使得它们看起来更像是一艘艘微型硬壳船。纽约州立大学波茨坦分校生物学家威廉-罗梅认为，“它们与船非常像，一部分在水面之上，一部分在水面之下。”利用脚部和翅膀产生推进力，豉甲可以在水面快速的旋转，形成一个个圆圈。
美国宾州西彻斯特大学生物学家弗兰克-费什表示，“豉甲虽然没有像灵活的生物体那样的机动性，但是它们比标准的水下自控车要灵活得多。”根据豉甲的这一特点，工程师们将能够研制出多功能水陆两用车。
5. 长臂天牛
长臂天牛
长臂天牛通常也被称为“丑角甲虫”，这个俗称来源于它们庸俗的花纹外表。长臂天牛主要分布于墨西哥和南美洲。长臂天牛中的雄天牛拥有特别长的前肢，这种前肢甚至比整个身长还要长，大约有数英寸长。这种超长前肢除了可以吸引异性外，还可以用来爬树。2003年，法国科学家从长臂天牛体内分离出新型的抗菌素，这种抗菌素可以用来对付多种真菌。因此，它可以用来生产新品种药物，以降低耐药念珠菌和酵母菌感染所引起的死亡率。
6. 放屁虫
放屁虫
当受到攻击时，放屁虫可以从腹部的顶端释放出大量的毒雾喷向攻击者。为了生产这些脉冲炸弹，放屁虫体内长有一种腺体，专门用于存储不同的化学物质。当受到攻击时，它们就会将这些不同化学物质混合于一对燃烧室内。燃烧室内生产的毒雾通过外骨骼中的排气孔释放出来，毒雾释放的时候甚至还伴有声音。非洲的某些放屁虫还拥有一个轴心喷嘴，这种喷嘴释放出来的毒雾炸弹方向更准，攻击性更强。
放屁虫的这个功能已被瑞典一家仿生公司所采用，并被翻译成一种名为“μ喷雾”的技术。利用这种喷雾技术，人们可以精确地调节喷雾粒子的大小和温度。这种技术可以应用于改进汽车燃料的喷射系统，也可以用来研制下一代灭火器和农药喷雾器。尽管目前这种技术还仅仅处于原型系统阶段，没有上市的正规产品，但是在未来5到10年内或将实现广泛应用。
7. 大龙虱
大龙虱
大龙虱是龙虱科的一个种属。它们可以称得上是世界上体型最大的水生甲壳虫，最长可以长到1.5英寸(约合3.8厘米)。这种凶猛的捕食者可以说是来者不拒，不管什么沉到它们的嘴边，大龙虱都想把它吃掉，连小青蛙和鱼类也不放过。大龙虱虽然会飞，但它们大多数时间里都是呆在水下，除非是为了寻找新的捕食场所。为了防止被淹死，这种甲壳虫腹部上长有大量细微的茸毛，这些茸毛可以阻止水流进它们的通气孔，而这些通气孔就与它们的呼吸系统相连在一起。
英国诺丁汉特伦特大学物理学家格伦-麦克海尔认为，“大龙虱的这种防淹功能就和钉床效果有些类似。”当钉床上只有一根钉子时，人躺上去后它会很容易刺穿人的皮肤。如果钉床上布满了钉子，则可以分担表面压力，这样皮肤就没那么容易被刺穿。同理，有大量的茸毛在外面阻拦，大龙虱周围的水就不容易进入体内，但氧气可以进入，同时二氧化碳可以排出。麦克海尔等人在考虑如何将这种技术应用于合成材料中，他们希望能够研制出一种人造腮部，以防止人类的淹亡。除了人造腮部外，另一个可行性更强的产品是氢燃料电池。这种电池装备于潜水设备之上，可以直接从水中分解出氧气并产生能量。
8. 白金龟
白金龟
白金龟就是一种白色甲壳虫，主要生活于东南亚地区。它们拥有亮白色的外壳，其实这是一种伪装色，它们可以把自己伪装于某些珍珠状的真菌中。大多数动物是通过色素或是通过一定的结构吸收和反射特定的波长从而形成身体的颜色。然而，白金龟为了获取这种恐怖的白色，它们主要是依靠混沌策略。在它们身体的鳞片上，有许多细丝。这种细丝的排列毫无章法，完全是随意性的，这样就可以起到很好的反射光线的效果，从而形成它们的白色身体。
英国埃克斯特大学物理学家彼德-瓦库斯克表示，“白金龟身体颜色的形成给了我们很大的启发。”去年，瓦库斯克等科学家通过对这种现象的研究，研制了一种新型的超白纸张。这种技术还可以应用于油漆和漂白物质的制造中。
9. 纳米布沙漠甲虫
纳米布沙漠甲虫
纳米布沙漠甲虫主要生活于纳米比亚的纳米布沙漠之中。在干旱的沙漠中，这种甲壳虫竟然掌握了一种独特的获取水的方法。它们的翅膀上有一种超级亲水纹理，同时还有一种超级防水凹槽。它们共同合作，可以从外界的风中吸取水蒸汽。当亲水区的水珠越聚越多时，这些水珠就会沿着弓形后背滚落入沙漠甲虫的嘴中。
2006年，美国麻省理工学院科学家米切尔-鲁伯纳等人利用纳米粒子层研制出了这种奇妙的水收集系统。现在，他们又联合牛津大学科学家安德鲁-帕克尔根据沙漠甲虫的吸水原理，共同研制了一种新的材料。这种材料将可以从雾或露水中吸收水份供人们饮用。
10. 斑蝥
斑蝥
当然，并不是所有甲壳虫都是益虫，一些有害甲虫则可以破坏大片森林。不过，有趣的是，某些害虫也可以用来做好事，比如斑蝥。斑蝥能够分泌出一种防卫性的化学物质，名为斑蝥素。医生可以利用斑蝥素治疗皮肤上的瘤状物或某些癌症。此外，斑蝥素还有一个更为出名的功效，那就是它有壮阳功能。加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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