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以下视频来源于 格致论道讲坛 刘晔 中国科学院动物研究所昆虫研究专家 文 | 刘晔 中国科学院动物研究所昆虫研究专家 本文转载自微信公众号“格致论道讲坛”（ID：SELFtalks），原文首发于2021年11月11日，原标题为《深受古埃及人崇拜的圣甲虫，真身竟是屎壳郎？| 刘晔》，不代表瞭望智库观点。 1 种类繁多的甲虫 为什么说甲虫怎么能够甲天下呢？咱们先看一看什么是甲虫。 甲虫最主要的特点是它的翅膀非常特殊：正常的昆虫有四片翅膀，前翅和后翅都可以用于飞行。但甲虫的前翅不能用来飞，它固化成了一个特殊结构，叫做鞘翅，非常坚硬，像坦克装甲一样。而后翅是用来飞行的，当平时不飞的时候，后翅就缩在身体后面，然后用前翅盖好，甲虫就成为一辆小坦克了。 甲虫的身体结构 这个时候甲虫身体坚固无比，它能硬到什么程度呢？我举个例子，我在菲律宾见到一种印象甲，把这个甲虫放到脚底下用力踩、使劲跺，结果把脚抬开后，发现甲虫抖抖身子，自由自在就走了，就像是钢铁侠一样。 各种生活习性的甲虫 由于有了这个特性，甲虫在地球上的生存能力得到了最大提高。然后由于生活习性的分化，甲虫的种类非常多，比如说有吃花的甲虫、有吃叶子的甲虫，还有一些吃树皮、树干和蛀木头的。还有一些是我最喜欢的推粪的屎壳郎（上图正下方），它是吃屎的甲虫。甚至还有些甲虫是吃尸体的，大家看到图中右下的甲虫，它在吃一只老鼠的尸体。 甲虫的种类非常丰富，在地球上是当之无愧的王者。大家可以看这张地球上动物种类数量的比例图。图中浅蓝色这块就是甲虫，它的种类数目所占面积是最大的。小小的甲虫能够打败动物界的所有其他对手，甚至地球上所有鸟类、哺乳类、鱼类加起来都不如甲虫的种类多。 我们研究还发现，在白垩纪时期甲虫种类就非常丰富了，甚至比现在还要多。反而到了现代，由于环境破坏、温室效应还有一些干扰，甲虫种类正在缩减。 甲虫的种类这么多，那最大的甲虫和最小的甲虫分别是什么呢？ 其实，最大的甲虫可以有好多种。科学家很不喜欢绝对地说“最大的就是它了”。而且甲虫虽然有那个硬壳，但是腹部的关节是软的。就像你自己，踮踮脚就能高一点，顶顶肚子就胖一点。虫子也会这样，吸气的时候身体就会长一点点，收气的时候身体就短一点，所以没法精确测量，只能是大概。 最大的一般是一种叫泰坦天牛（图中左）的甲虫，泰坦就是希腊神话里的巨人。另外还有一个比较出名的、甚至有些小朋友可能养过的虫子，叫长戟大兜虫（图中右），其实就是独角仙的一类，主要生活在南美洲地区。我在南美洲秘鲁科考的时候，就见到了这个大甲虫。在野外看到真正的活灵活现的长戟大兜虫在树上爬的时候，那种震撼的感觉，让我嘴巴都张开合不拢了：“哇，这么大！” 中国有什么大甲虫呢？有阳彩臂金龟，传说中的“阳百万”，因为听说那个虫子能够卖好多好多钱。但是注意了，这是中国的保护动物，大家看到以后切记要放生。 那么最小的甲虫有哪些呢？ 它叫缨翅甲，生活在蘑菇中，爱吃蘑菇的孢子。蘑菇的孢子已经非常小了，可能0.01毫米大小的样子。对于小甲虫来说，小孢子对它来说就是个馒头，直接就可以吃下去了。 最小的甲虫：缨翅甲 大家看，这是一个蘑菇的反面，在网状结构的洞里头，就生活着一些珍袖的小甲虫。这个小甲虫用显微镜放大以后就长这个样子（图）。因为它的翅膀上长得像红缨枪的缨毛一样，所以叫缨翅甲。 这个小甲虫占着地球上最小的甲虫的称号，咱们每位同学都可能接触过它，甚至几乎都吃过。为什么？你们谁没吃过蘑菇？蘑菇里头就有它，它太小了，你没发现就会把它吃进去。 2 屎壳郎——埃及的神兽 甲虫的种类非常多，也有很多好看的。下面这幅图片中的第一个甲虫大家能猜出来是什么吗？ 这是全世界最美的、最闪耀的甲虫，它叫彩虹屎壳郎，在北美和南美都有分布，非常漂亮，种类也很多。不要小看它，虽然它臭了点，但是经过香水浸泡照样能做成工艺品。 甲虫中最出名的就是屎壳郎。屎壳郎是甲虫大力士，人类大力士抱一个石球就已经没有力气了，但是屎壳郎能推一个比身体大好几倍的粪球推得飞快。 大家还可以看到，屎壳郎头上有各种各样的突起，有锯齿状的、有角状的。这些角突是用来切割粪便的，可以把粪便切割成各种各样的小块。有的角用来把粪便切成条状，有的角用来像叉子一样叉粪便，有的角用来铲粪便，有的角用来滚粪便……各种各样的角突的存在，就是为了方便屎壳郎吃粪便。 不要小看屎壳郎，古埃及可是把屎壳郎作为神物，称之为圣甲虫。为什么古埃及人会把屎壳郎作为圣甲虫呢？因为在地球上，太阳每天从东边出来又到西边下去，而在沙漠上，有屎壳郎推着粪球滚来滚去。他们一下子脑洞大开，说：“天上有个隐形的屎壳郎，推着太阳这个大粪球每天滚来滚去。” 他们认为太阳已经很厉害了，竟然有一个隐形的屎壳郎神在推着太阳这个大粪球，那么这个屎壳郎就更厉害了。因此，他们就把屎壳郎称为圣甲虫。 埃及的很多装饰品、工艺品都是用屎壳郎的形象做的，甚至古墓里都有屎壳郎的照片。大家看，上图中的屎壳郎头上就顶着一个太阳。
埃及金字塔也与屎壳郎有关，它们推的粪堆与金字塔的形状相同。屎壳郎推着粪球埋好后就死了，但过一段时间后，粪堆下面竟然钻出了一个屎壳郎。它崭新发亮，比原来的屎壳郎更干净，巫师们便认为那是原来的屎壳郎复活了。 为了学习屎壳郎的复活技能，埃及人学屎壳郎把埃及法老埋在金字塔下面，做成木乃伊，希望从中得到复活的力量。
粪球中的屎壳郎幼虫 但实际上，埃及人的观察并不严谨，其实并非是原来的屎壳郎复活了，而是新的屎壳郎长出来了。 屎壳郎也给澳大利亚帮了很大的忙。早些年澳大利亚被欧洲人殖民的时候，人们带去了很多牛羊。牛羊数量大量增长，欧洲人和澳大利亚人都特别高兴，说：“我们发财了！”
草原上的牛羊粪便 但还没高兴几天，牛羊就爆发了大瘟疫大量死亡。人们由此发现了问题：草原上牛羊的粪便没有被吃掉。为什么呢？难道澳大利亚没有屎壳郎吗？ 其实，澳大利亚有屎壳郎。然而，虽然屎壳郎名声不太好，但它是一种特别傲骄的小甲虫。第一，它只吃新鲜刚出炉的粪便；第二，不同的屎壳郎只吃对应哺乳动物的粪便。比如有专门吃猴子或羚羊、牛、人的粪便的屎壳郎，它们不能跨界吃粪便，否则会不舒服。人类把牛羊引到了澳大利亚，但当地的屎壳郎却只吃原生动物是袋鼠、考拉的粪便，不吃牛羊的粪便。 为了解决这一问题，澳大利亚人派出生物学家经过调查研究，从欧洲、埃及、中国、北美洲都引进了屎壳郎，最后发现中国的屎壳郎最勤劳。这种屎壳郎叫神农洁蜣螂。它们把牛羊粪便吃得干干净净，草地变得干净整洁了，牧草再次焕发了生机，动物也可以健康地生长，最后一切都恢复到了原来的状态。
现在，澳大利亚还在当地建设了屎壳郎雕塑，以纪念屎壳郎的功德。 3 会放臭屁的宝石步甲 大家可以看到，甲虫还有很多漂亮的门类。下面这六个是宝石步甲，也被叫做活的珠宝，这是因为在几百年前，这些虫子就被欧洲人采集来做成了珠宝。
当时欧洲人的珠宝装饰品是用真金白银做的，只有王公贵族才能戴得起。普通老百姓家的小姑娘看到了以后说：“哇，好漂亮！我也想戴那些珠宝！”可是太贵了买不起。于是，她们便将在森林里采蘑菇、采水果时发现的宝石步甲捡回去洗干净，然后把翅膀掰下来，镶嵌在耳朵、脖子、鞋子上面，做成装饰品。 一传十，十传百，这种风气渐渐流传开来，甚至流传到了欧洲贵族的耳中。这时珠宝商人也动起了心思：既然这些虫子如此受人喜欢，那便将它们抓起来清洗干净后做成标本，然后摆在橱柜中卖出去。当时的橱柜中出现了两种类型的珠宝，一种是矿石珠宝，如红宝石、蓝宝石、钻石等；而另一种则是虫子做成的珠宝。这第二种珠宝也被叫做活的珠宝，或者叫做会走路的珠宝。你买了虫子珠宝以后，出售者就会现场加工、清洗、打磨、打孔，然后给你挂在脖子上。 但在工业革命后，人类发明出了塑料制品和各种各样的工业原料，这些虫子珠宝就逐渐卖不出去了。但是，喜欢这些宝石步甲的人越来越多，他们就成为了第一批步甲收藏家，被称为活宝石猎人。 他们开始在世界各地收藏宝石步甲：去欧洲采集，发现有七十多种；去非洲采集，发现有一两种；去北美调查，发现有几十来种。这些收集癖们都想收集更多的种类，他们四处转悠，发现了一个宝地，那里的宝石步甲的种类最多。而这个宝地就是中国。 在我们的研究记录中，全世界的宝石步甲大概有七百多种，而中国有六百多种，是宝石步甲种类最多的国家。为什么呢？因为中国的地形条件特别复杂，而宝石步甲主要在西南山区、秦岭山脉还有长白山脉这些地区生活，因此非常丰富。
因为卖宝石步甲能得到很高的利润，所以很多的非法分子会来中国进行偷猎采集。我以前去欧洲看过他们的昆虫集市，也就是买卖昆虫标本的地方，比如上图这只拉步甲，是国家二级保护动物，在国际黑市上一对甚至能卖到上百欧元。 为了应对偷猎采集，中国将这些宝石步甲全都列为了二级保护动物，不论种类，对整个步甲家族都进行保护。 在北京大概就有十一种左右的步甲，有些种类甚至在小区里都能见到。但注意，这是保护动物，看到以后用手机拍照观察就可以了，千万不要抓起来，也不要抓走。 有同学说，那我把它抓起来摸一摸、看一看，然后放回去可以吗？我也不建议这么做，因为宝石步甲还有一个本领。当你把它抓起来以后，它会直接朝你脸上放一个超级大臭屁，这个臭屁极其浓烈、恶臭，还会刺激你的神经末梢。虽然没有危险，但会让你产生暂时性的、刀割般的疼痛。此外，它还会有一些化学物质和你皮肤的蛋白质发生化学反应，在你脸上形成一种黄褐斑，至少要一个星期以后才能洗掉。所以大家可不能小看这个美丽的宝石步甲的威力。 4 代表吉祥宝运的吉丁虫 下面这六个虫子叫吉丁虫，它们是中国的神虫。吉丁即吉祥宝运之丁，人们认为佩戴这个虫子做的饰品可以增加好运气。因此，在古代的时候，人们就会把这些虫子的翅膀掰下来做成装饰品。
大家看，这个就是日本的玉虫宝箱，是日本最顶级的文物。它是由几万个吉丁的翅膀镶嵌而成的，经过了这么长时间，还是特别漂亮。
到现代以后，人类又开始重新追求自然的时尚。于是，人们又把这些吉丁虫还有步甲捡回来做工艺品了。比如网上有一些珠宝展会，甚至一些服装、模特展等，都会出现一些像这种吉丁鞘翅做的首饰。
你看这个衣服，就是用许多个吉丁虫的鞘翅镶嵌而成的。也就是说，甲虫还能给人提供美的感觉，甚至能提供艺术品。 5 仿生学灵感之源 那么，甲虫只能供大家大家观赏和推粪球吗？不是的，甲虫还给人类提供了大量的仿生学灵感。
举个例子，屎壳郎经常在污浊的粪便里钻来钻去，但它却能出粪便而不染。为什么呢？这是因为屎壳郎的鞘翅表面有一些特殊的纳米结构，可以抗拒这些黏性物质，它们因此得以干净整洁地在粪便中穿梭、切割粪便以及吃粪便。
人类根据屎壳郎鞘翅上的这些特征，仿生制造出了不沾锅、不沾的菜刀还有一些自洁系统。像中科院生物物理所就有科研人员从事这方面的开发，将通过昆虫的身体结构获得的启发运用到人类生活上面来。 步甲中还有一种叫放屁虫，也叫加农炮甲虫（cannon beetle）。这种步甲体内有一个特别特殊的腔室，叫爆炸混合腔。平时空着，当它受到惊吓以后，就会有两个腺体向腔内注射化学药液。药液一种是高氧化物质，一种是高还原物质。它们迅速在腔内进行反应，然后就一下子就膨胀起来了。
这个混合腔的肌肉特别发达，就像高压锅一样绷得紧紧的。但如果突然间碰到它，它就会把喷射口打开，“嘭”的一声，浓烈的高温大臭屁就喷射出来了。它的温度高达100度，以前我采集的时候就被烫伤过。 科学家就用放屁虫原理，研究出了火箭上的燃料系统。他们把燃料系统分解成两种类型，一种是高氧化物质，相当于氧气，一种是高还原物质，相当于燃油。当要使用的时候它们才混合在一起，然后再点燃。这就是放屁虫给人类的一个启迪。
萤火虫也给了人类仿生学的启迪。它是甲虫中最奇葩的一类，虽然是鞘翅目昆虫，但是它的身体却很软。此外，萤火虫还有个特点是能够发光。小小的萤火虫并没有提供多大的能量就能亮起非常明亮的光芒，而人类的灯泡却很烧电。传统的灯泡能量利用率有百分之三四十都算高了，而萤火虫却能达到百分之八十多。于是人类就学习萤火虫的发光，发明了各种各样的冷光源如节能灯、LED灯。 甲虫家族给人类提供了大量的仿生学灵感，帮了人类很多忙。大家说，甲虫是不是甲天下？ 今天的报告就到这儿，谢谢大家。 |
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