雨林“鎧甲勇士”：自然界中的堅(jiān)硬防御系統(tǒng)

鎧甲的發(fā)明在人類戰(zhàn)爭(zhēng)史上無(wú)疑是一個(gè)重大的里程碑，它們的出現(xiàn)讓防御成為戰(zhàn)爭(zhēng)中的核心環(huán)節(jié)，進(jìn)而促使攻擊與防御之間達(dá)到前所未有的平衡。然而，我們往往忽視了自然界早已存在的先行者——節(jié)肢動(dòng)物。早在距今六億年前，這些生物就率先用甲胄覆蓋了全身，為人類鎧甲的發(fā)明提供了啟示。它們的外骨骼由致密且堅(jiān)硬的幾丁質(zhì)構(gòu)成，幾乎覆蓋了每一寸體表。這種自然的防護(hù)裝備為節(jié)肢動(dòng)物提供了必要的保護(hù)，使其得以在嚴(yán)峻的環(huán)境中生存并繁衍。由于這種防御機(jī)制的存在，節(jié)肢動(dòng)物成為了自然界中種類最為繁多的生物類群之一。

馬陸的體軀由許多分節(jié)構(gòu)成，每一節(jié)都覆蓋著甲殼。當(dāng)它們受到驚嚇時(shí)，會(huì)迅速蜷縮頭部與尾部，同時(shí)釋放出具有揮發(fā)性的刺激味道，以抵御捕食者的攻擊。這些自然的防御機(jī)制使馬陸在野外能夠安全地生活，而不必?fù)?dān)心天敵的威脅。

龜蝽只有豌豆大小，通體渾圓，小盾片極其發(fā)達(dá)，完全蓋住了翅膀與腹部。當(dāng)它們受到震動(dòng)驚擾時(shí)，會(huì)全身緊縮并從枝條上掉落。但由于外骨骼的保護(hù)，即使從幾米的高處落下，它們也不會(huì)受到任何損傷。這種自然的防護(hù)裝備使龜蝽能夠躲避很多天敵的攻擊。

角蟬是半翅目中一類特殊的蟬。這些角蟬的前胸背板上生長(zhǎng)著千奇百怪的凸起，有的尖銳、有的圓鈍。這些胸刺在平時(shí)可能用于擬態(tài)，模仿被真菌寄生后昆蟲胸部長(zhǎng)出的小蘑菇。但當(dāng)角蟬受到攻擊時(shí)，這些尖刺就會(huì)發(fā)揮作用，尖銳的凸起可以防止它們被天敵吞入腹中。

談到堅(jiān)硬的外骨骼，昆蟲綱的鞘翅目昆蟲必定無(wú)法繞開。這些身披鎧甲的昆蟲憑借一身堅(jiān)硬的外骨骼，在昆蟲綱中占據(jù)了20%的生物種類。象甲是鞘翅目昆蟲中外骨骼極為堅(jiān)硬的類群之一。它們的體壁防御之強(qiáng)甚至讓昆蟲學(xué)家在制作昆蟲標(biāo)本時(shí)都需要使用鉆頭才能破開。這些自然的鎧甲不僅為它們提供了保護(hù)，還使其成為自然界中最為成功的生物類群之一。

小小的節(jié)肢動(dòng)物，緣何能具有如此堅(jiān)硬的體壁骨骼。當(dāng)有一天，我們揭開昆蟲外骨骼堅(jiān)硬的謎團(tuán)，將為人類工程技術(shù)提供靈感和啟示。自然界，無(wú)愧為人類資源的寶庫(kù)。

作者：熱帶蟲跡

審核：中科院動(dòng)物所 研究員 黃乘明

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

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