铠甲的发明在人类战争史上无疑是一个重大的里程碑,它们的出现让防御成为战争中的核心环节,进而促使攻击与防御之间达到前所未有的平衡。然而,我们往往忽视了自然界早已存在的先行者——节肢动物。早在距今六亿年前,这些生物就率先用甲胄覆盖了全身,为人类铠甲的发明提供了启示。它们的外骨骼由致密且坚硬的几丁质构成,几乎覆盖了每一寸体表。这种自然的防护装备为节肢动物提供了必要的保护,使其得以在严峻的环境中生存并繁衍。由于这种防御机制的存在,节肢动物成为了自然界中种类最为繁多的生物类群之一。
马陆的体躯由许多分节构成,每一节都覆盖着甲壳。当它们受到惊吓时,会迅速蜷缩头部与尾部,同时释放出具有挥发性的刺激味道,以抵御捕食者的攻击。这些自然的防御机制使马陆在野外能够安全地生活,而不必担心天敌的威胁。
龟蝽只有豌豆大小,通体浑圆,小盾片极其发达,完全盖住了翅膀与腹部。当它们受到震动惊扰时,会全身紧缩并从枝条上掉落。但由于外骨骼的保护,即使从几米的高处落下,它们也不会受到任何损伤。这种自然的防护装备使龟蝽能够躲避很多天敌的攻击。
角蝉是半翅目中一类特殊的蝉。这些角蝉的前胸背板上生长着千奇百怪的凸起,有的尖锐、有的圆钝。这些胸刺在平时可能用于拟态,模仿被真菌寄生后昆虫胸部长出的小蘑菇。但当角蝉受到攻击时,这些尖刺就会发挥作用,尖锐的凸起可以防止它们被天敌吞入腹中。
谈到坚硬的外骨骼,昆虫纲的鞘翅目昆虫必定无法绕开。这些身披铠甲的昆虫凭借一身坚硬的外骨骼,在昆虫纲中占据了20%的生物种类。象甲是鞘翅目昆虫中外骨骼极为坚硬的类群之一。它们的体壁防御之强甚至让昆虫学家在制作昆虫标本时都需要使用钻头才能破开。这些自然的铠甲不仅为它们提供了保护,还使其成为自然界中最为成功的生物类群之一。
小小的节肢动物,缘何能具有如此坚硬的体壁骨骼。当有一天,我们揭开昆虫外骨骼坚硬的谜团,将为人类工程技术提供灵感和启示。自然界,无愧为人类资源的宝库。
作者:热带虫迹
审核:中科院动物所 研究员 黄乘明
出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司