放屁虫的臭屁温度高达100℃,但不会被自己的屁烫伤

星级:
放屁虫的臭屁在刚出体内的瞬间,温度高达100℃,但因为臭屁是放屁虫通过生物化学反应临时产生的,产生过程甚至低于0.01秒,也即放屁虫能够在自己被烫伤之前就将臭屁放出。

放屁虫放屁时会发出砰地一声爆炸声,然后喷出热气腾腾的臭屁,就像发射炮弹一样,所以在外国它被称为Bombardier beetle,也即“炮弹甲虫”的意思。放屁虫虽然名为“放屁虫”,但它放出来的“屁”却并非真正意义上的屁。严格地讲,“屁”的定义是生物肠道内各种产气厌氧菌、产气好氧菌分解而生产的气体,而放屁虫放出来的“屁”却并不是由它体内的消化系统产生,甚至不是气体,而是腐蚀性液体,而且放屁虫也不存储“屁”,而是在要使用时临时制作的,放屁瞬间完成反应,向外喷射。根据科学家的探索发现,放屁虫的“屁”在向外喷射的瞬间,温度高达100℃。不过,因为放屁虫的“屁”并不会保存在肚子里,所以它不会被自己的屁烫伤。

既然,放屁虫的“屁”不是真正意义上的屁,那它又是什么呢?答案是防御武器。和其它生物一样,放屁虫在进化过程中进化出了“屁”用以抵御天敌。在自然界中,放屁虫不会无端地放出“屁”,它们只有在感应到威胁的时候才会向外喷射它们的终极武器腐蚀性液体“屁”。

不过,放屁虫使用的这些高温、强腐蚀液体并不是从体内调用的,因为放屁虫根本不会再体内存储这种液体。它们会在要使用是临时反应生成。据科学家们研究发现,放屁虫的“屁”本质上是苯醌(C6H4O2),是由放屁虫体内存储的对苯二酚(C6H4(OH)2)和过氧化氢(H2O2,也即双氧水)反应生成的。

在平常的时候,放屁虫会在体内分别存储对苯二酚和过氧化氢,存储的温度也与放屁虫体温一致。当放屁虫发现有敌人靠近,它就会立刻从体内调出这两种液体并将它们混合到一起,然后向其中掺入一点放屁虫特制的催化酶,对苯二酚(C6H4(OH)2)和过氧化氢(H2O2)在催化酶的作用下会发生剧烈的化学反应,生成苯醌(C6H4O2),并释放大量的热,苯醌(C6H4O2)在这些热的加持之下能够瞬间达到100℃的高温,高温甚至会把其中1/5的液体直接蒸发成气体。

苯醌有一种奇特的化学臭味,跟发酵腐烂味的消化屁臭完全不一样。苯醌有毒,会腐蚀皮肤。臭苯醌并不罕见,除了炮弹虫外,很多甲虫也把苯醌当作防御武器,不过,没有任何一种甲虫的苯醌能像炮弹虫一样用得声势浩大。炮弹虫的独特本领在于:瞬间合成苯醌,像发射炮弹一样对着敌人喷射。

放屁虫赤手空拳地制作会爆炸的高温炮弹,炮弹为什么不会炸伤自己呢?

麻省理工学院组队研究放屁虫,他们同高速同步的X射线成像技术记录炮弹虫的放屁过程,终于破解了秘密。

2种液体弹药混合时,并不会发生爆炸。炮弹虫在混合弹药时,还加了一种酶,正是这种关键的酶引发了弹药的爆炸。看上图,绿色的粗线是弹药通道,尾部红色的细线是酶的通道。2种液体弹药分别从左右两边的弹道排出,在发射弹药的瞬间加入酶,正好点燃了战火。

炮弹虫肚子里有左右2间弹药库,尾部有一个反应室,反应室靠近身体的一端有个生物膜控制的开关阀门,另一端是尾部的炮弹发射口。当炮弹虫把弹药排放到反应室,加入催化酶,弹药反应时产生的冲击力会冲击开关阀门,瞬间把阀门推上关闭,保护了炮弹虫的内脏不受损伤。反应产生的冲击力还能把苯醌从发射口喷射出去,炮弹虫依靠化学反应产生的力量发射炮弹,而不是压缩肌肉产生推力,不仅节约了自己的能量,而且发射的速度还更快,爆炸压力能让喷射速度比生物发射时快上5倍。

炮弹虫的爆炸反应威力有多大?举个例子,如果炮弹虫的反应室有家用汽车车厢那么大的话,那弹药的爆炸威力相当于在车厢里引爆1公斤的TNT炸药。

炮弹虫发射一次炮弹所用的时间少于百分之一秒,100℃的高温在体内转瞬就消失,还来不及烫伤身体。它的弹药库存量一共能发射20次炮弹,那么多炮弹,对付大多数捕食者已经绰绰有余了。

炮弹虫中有一种非洲炮弹虫最厉害,其它炮弹虫是把屁股对准捕食者开火,而非洲炮弹虫不用转身,直接扭转炮口对准敌人。它尾部的喷射腺体能够旋转270度,朝各个方向开火。当非洲炮弹虫面对敌人的时候,它直接把炮口掉个方向,从肚皮下面发射,命中面前的敌人。

最新评论

星级:
参考资料
编辑者:
编辑日期:
相关领域

反驳 支持