🧘🏾 👩‍👧‍👦 🦍 动物界的物理学：庞巴迪甲虫及其“武器” 📢 🍯 ✊🏼

庞巴迪甲虫种Brachinus crepitans（照片：beatlename.ru）庞巴迪

甲虫由Brachininae和Paussinae亚科（地面甲虫家族）代表。记分员随处可见，除了南极洲，其他地方都没有。较著名的是腕足亚科。科学家们对它的代表作了最好的研究。

这个亚科的虫子大小非常不同。庞巴迪甲虫的最大大小为3厘米，通常看起来，既没有明亮的鞘翅，也没有特别大的s。但是还有其他事情-能够用温度达到100°C的有毒液体射击敌人。此外，液体本身值得注意，更不用说“喷射”过程了。

这是什么液体？

甲虫射出氢醌和过氧化氢的混合物。该混合物由两个对称的内分泌腺产生。腺体产生的物质进入带有强化壁的特殊罐中。还有一些较小的水箱，里面装有过氧化氢酶和过氧化物酶。它们的墙壁也被加固，并与中央水库相连。负责打开和关闭“行李箱”的肌肉被紧紧压缩。试剂室同样是封闭的。当甲虫平静时，液体不会混合，所有“烧瓶”都被紧密封闭。

一旦需要拍摄甲虫，大型水箱的壁就会被压缩，较小舱室中的物质会被挤出到主要的“反应器”中。在此，酶与过氧化氢反应，导致形成原子氧。这是一种非常强的氧化剂，可与氢醌反应，将其氧化为醌（科学家设法找出了这些物质的化学组成-这是2-甲基-1,4-苯醌）。

释放大量热量会发生两个反应-将混合物加热到100°C。别忘了，所有这一切都不会发生在诸如烧瓶或试管之类的玻璃容器中，而是发生在生物体内。一旦氧气也出现在主腔中，物质的体积就会增加，整个混合物就会通过昆虫腹部尖端的孔喷出。使用特殊的薄膜控制单个镜头。如果储罐中的压力超过一定水平，则膜会打开，混合物会被排出，压力会降低。膜关闭。此后，重复该过程，依此类推，直到试剂在甲虫腹部的腔室中完全耗尽。波纹是必要的，以便发生主要反应的储液罐有时间冷却，直到出现新的一枪。

昆虫的腹部尖端非常活动。当由于这种移动性而“射击”时，错误可以准确地对准目标。他可以在自己的头顶下方，向右，向左和向上“射击”自己。多个物种的投弹手不是用水流而是用一系列的射门射击液体，每次射击持续8到17毫秒。流体喷射速率达到10 m / s。记住甲虫的敌人通常很近，我们可以说“壳”几乎立即抓住了敌人。一只蚂蚁，一个更大的虫子甚至是一只青蛙，即将抓住一个得分手，通常没有时间做任何事情。

麻省理工学院的埃里克·阿恩特（Eric Arndt）和他的同事们使用了一个复杂的系统来研究“射击”过程。它由一个X射线同步发射器和一个高速摄像头组成，该摄像头每秒可以处理多达2000帧。

其他错误也可能使吓人的液体消失。特别是，许多物种的甲虫可以向不同方向喷出腐蚀性液体。但是腹部没有任何反应-这种液体是由特殊的腺体产生的。在这种情况下，既不加热到高温，也不加热。

同样有趣的是，男性和女性得分手可以同样准确地“射击”。但是他们的投篮设备有些不同，尽管反应本身，坦克和其他一切都完全相同。

得分手本人如何生存？

昆虫学家（不仅是他们）一直在努力寻找答案，这一问题已经超过一年了。问题是试剂室和主箱都被特殊织物覆盖。这种织物不仅耐促进反应中涉及的所有化学物质，而且还耐高温。另外，它的导热系数很小，因此热量不会散布到整个甲虫的身上，只有主水箱被加热。发射时坦克不会伸展。

庞巴迪甲壳虫和航空

进行化学反应和释放液体的甲虫系统对人类很重要。首先，研究甲虫脉冲“发射”过程的数据对设计各种发动机（包括飞机喷气发动机）的工程师很有用。准确，快速的喷射技术可能会帮助确保意外停止后发动机的恢复。

科学家仍有很多发现，现在专家的主要注意力集中在发生试剂氧化反应的反应室上。研究该腔室的结构可以帮助创建一种耐热材料，该材料可以抵抗活性化学物质的作用。在工业，科学，军事事务中很有用。

还有什么

庞巴迪甲虫在创世者中十分受欢迎。他们认为，这样一个复杂的专业系统不可能在进化过程中出现。好吧，如果是这样的话，那只甲虫就突然地作为神圣的创造物出现了。现在，科学家已经能够找到庞巴迪甲虫进化过程中的中间环节，而“工具”正逐渐变得越来越复杂。是的，记分员家庭的现代代表以不同的方式“武装”。在某些甲虫中，引导是通过鞘翅而不是腹部。其他刻痕器仅散发略微加热的液体，并且许多物种通常仅散发腐蚀性液体而不加热。它们还具有不同的摄像机-您可以跟踪“实验室”从简单系统到复杂系统的发展。因此，不能谈论甲虫的任何“神性”。

动物界的物理学：庞巴迪甲虫及其“武器”

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