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“自然界最硬的骨头”,汽车都压不死的恶魔铁甲

 PhDZ昆虫视界 2022-11-25 发布于江苏

恶魔铁甲Phloeodes diabolicus是一种分布于北美、中美洲,生活在腐烂杨木、橡木树皮下的甲虫,以腐木上的真菌为食。恶魔铁甲通体黑褐色,身体扁平,前胸背板像是一片心形的厚铁片,整个身体外部都布满了疙疙瘩瘩的突起,远看就像一块树皮,这可能是一种适应生存环境的外形拟态。但千万不要小看这身树皮一样的外壳,在他的装备下,恶魔铁甲就如同一辆长在六条腿上的装甲坦克,哪怕被汽车碾过都不会有事。

我们都知道昆虫没有内骨骼,外壳是他们的外骨骼,通过人类的压力测试,恶魔铁甲可以承受自身重量39000倍的压力,相当于一个人可以肩扛大约40M1坦克,是当之无愧的“自然界最硬的骨头”。所以他的英文名diabolical ironclad beetle就是像恶魔般坚硬的甲虫。

恶魔甲虫的外骨骼如此抗压主要因为其包括鞘翅在内的外骨骼的连接形式独特。

,在漫长的进化中恶魔甲虫后翅退化,完全失去了飞行能力,也不需要飞行,于是他作为前翅的鞘翅愈合在了一起,但这个愈合不是两个平面直接粘合,而是各形成类似于“榫卯”结构的一边,然后紧紧的咬合在一起。“榫卯”结构的优点大家都知道,特别抗震抗摇晃,所以当恶魔铁甲遭到巨大压力时“榫卯”结构会吸收压力,而不会断裂。

外通过CT扫描发现,恶魔甲虫外骨骼的前部到后部的特定区域中共有三种不同类型的侧向支撑(横向接口)。即叉指支撑,闭锁支撑和自支撑。而在其他甲虫中,整个身体中只有相互交叉的支撑。

交叉指状的支撑在受压下最硬,最坚固。闭锁支撑允许外骨骼更多的变形,闭锁支撑中的接触表面被微米级的杆状突起密集地覆盖(b),可以提高接触表面彼此之间的摩擦,防止互锁边缘滑脱。自支撑接口在鞘管和腹侧角质层之间缺乏牢固的连接,可以使两个表面在受压下彼此滑过,从而承受更大的变形。这些功能的组合使鞘翅更平缓地变形,从而更均匀地耗散能量并防止外骨骼突然折断并杀死昆虫。

目前科学家们已经考虑讲恶魔甲虫的外骨骼结构用于机器人制造和发动机设计。

另外恶魔铁甲表面还覆盖有一层蜡质的角质层,这种分泌物可以为甲虫在美国西南部和中美洲的干燥夏季提供有效的防止水分流失的屏障,还能用来吸引异性。不够如果你有幸拥有了一头恶魔甲虫标本千万别上昆虫针,因为你扎不进去。

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