看甲虫如何从屁股里喷出高温化学物质来逃避蟾蜍的消化

炮弹甲虫通过让蟾蜍呕吐来避免死亡。
这种甲虫拥有能救命的“屁”。 David Hill/Flickr

地球上有数百种炮弹甲虫,你可能不想招惹它们中的任何一种。它们以从腹部末端——也就是屁股——喷射滚烫的腐蚀性化学物质而闻名,有效地抵御蚂蚁和祈祷的螳螂等捕食者。

根据周三发表在《生物学通讯》杂志上的一项新研究,至少有一个物种利用这种臭名昭著的屁股喷射来逃脱蟾蜍的腹部,并得以幸存。

“自从我开始研究炮弹甲虫以来,我就知道它们的防御系统对捕食者非常有效,”亚利桑那大学的昆虫学家Wendy Moore说,她并未参与最近这项研究。“但我从来没想过,在蟾蜍吞食之后,它们在胃里也同样有效。”

研究作者们自己也同样感到惊讶。首席作者 Shinji Sugiura 在一封电子邮件中告诉《Popular Science》:“这种逃脱行为和对捕食者的耐受能力令我们惊叹。” Sugiura 最初在2016年将两种动物放在实验室里,发现了(日本炮弹甲虫 *Pheropsophus jessoensis*)能够逃脱蟾蜍的胃。 Sugiura 是日本神户大学的生态学家,他说:“蟾蜍轻易地吞下了甲虫,但44分钟后就呕吐了。”“令人惊讶的是,吐出来的甲虫仍然活着并且活跃!”

为了更仔细地观察,Sugiura 和他的同事们在日本中部森林附近采集了炮弹甲虫和两种蟾蜍。回到实验室,他们用镊子戳了一些昆虫的屁股,让它们用光所有的爆炸性“果汁”。然后,他们给蟾蜍喂食了其中一种没有弹药的甲虫,或者喂食了那种弹药充足的甲虫。

在研究观察到的蟾蜍中,43% 在吃下武装甲虫后呕吐,但只有5% 吐出了没有“果汁”的甲虫。研究人员甚至在蟾蜍呕吐开始之前,就听到了甲虫在蟾蜍肚子里的爆炸声。

炮弹甲虫的喷射威力取决于其大小和物种,但无论如何,都很难忽视。Moore 说:“它有点像‘吱嘎’的爆裂声。”“你闻到它,感受到它,看到它——一切都如此。”

Moore 补充说,昆虫的喷射对人类来说并不算疼痛,但它们“肯定会引起你的注意”。害虫防治公司Orkin将这种感觉比作触摸灼热的炉灶。但是对于本研究中的日本蟾蜍——它们只有三到四英寸长——一只屁股里装着炸弹的一英寸长的虫子,确实可以产生强大的呕吐效果。

即使在蟾蜍吐出之后,所有吐出的炮弹甲虫都幸存了下来,这让 Sugiura 大吃一惊;有些甚至在被两栖动物的消化液“炖”了一个半小时后仍然存活。“这表明这种炮弹甲虫物种可能已经进化出在捕食者消化系统中生存的能力,”Sugiura 说,他补充说他的下一个项目是看看这些顽强的虫子是否能在其他消化道中生存。

Moore 说:“即使它们被吞食,也能让青蛙呕吐并存活下来,这一点很有趣。”“还有多少东西能做到这一点?”

 

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杰西卡·博迪

特刊项目副主编

杰斯·博迪于 2019 年在 PopSci 担任编辑助理。自那以来,她曾协助编辑科学版块,制作过健康系列节目“试管婴儿”,现在作为特刊项目主编,她负责音频项目。


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