如果你在河流湖泊等自然水域边观察水面,几乎一定能看到一种小昆虫,看起来有点儿像蚊子,但是要比蚊子大得多,如下图:
这种小昆虫能在水面上行走自如,也能一动不动的停在水面上,还可以跳跃和飞奔,堪称昆虫界的“铁掌水上漂”,无论怎样动作,它都能在水面上卓然而立,身体不会沾湿,有时候它也会潜入水下,但从水中钻出来之后,身体一样不会沾水,甚是奇特。
那么这种奇特的昆虫叫什么名字呢?说起来可多了去了,因为全国各地对这种昆虫各有不同的叫法,比如水拖车、水蜘蛛、水马、水蚂蚱、水滑子、担张钩子、钩担挂子、香油罐子、卖香油的等等,全部统计的话,名字或有上百个。
这种小昆虫的学名其实叫水黾,属于半翅目黾蝽科,多为灰色或黑褐色,体长8~20毫米,头部为三角形,两条前腿较短,但后面4条腿很细长,特别是中间一对,很长很有力,是其在水面滑行的主要推动力量之源,其躯干瘦长,体型有点像一只特大号蚊子,但实际上它和蚊子没什么关系,而且恰恰相反,它是以蚊子为食的,是蚊子的主要天敌,消灭蚊子的本领不下于蜻蜓,所以这种虫子是益虫。
那么水黾为何能在水面上行走自如和肆意跳跃,却连脚和身体都不会浸湿呢?这就得说一说水的物理特性和水黾的脚与身体的特殊构造了。
我们都知道水面有一种张力,我们用一个较干燥的东西压向水面的时候,水通常不会马上把这个东西浸湿,而是会把水面向下压到凹下去一些,这是因为水分子在与空气相接的地方排列很整齐,如同形成了一层膜一样,这样可以防止内部的水分子轻易地跑到空气中,这层水膜的连接十分紧密,如果一个十分干燥的东西(湿的东西与水接触时相互间的水分子会马上联合)压在上面,就会使得这层水膜在一定范围内整体下沉,那么这层水膜同时也会给上面的物体一个向上的张力,对于十分轻巧的物体来说,只要张力足够大,就可以把它们撑在水面上。
接下来我们说一说水黾的身体为什么不会浸湿,如果单用肉眼观察,我们无法发现其中的奥妙,但在高倍显微镜下,就能发现水黾全身大部分地方都布满了疏水性的刚毛,特别是腹部,覆有一层极为细密的银白色刚毛,外观为银白色丝绒状,具有很强的拒水作用,而且刚毛里面还能困住一些空气,即使外面有一点点湿,里面也不会湿的,这就好像鸭子、鹅等水禽的油性羽毛一样,其中也能存住一些空气,在水中游动也不会湿。这就是水黾不会湿身的原因了。
水黾腿部的构造更为奇特,虽然水黾的脚已经十分细小,和人的头发粗细差不多,但是显微镜下能发现上面还有非常密集的刚毛,多达数千根按同一方向排列,而且可以分为好几层,这些刚毛直径不足3微米,只有我们的头发直径的1‰,然而再放大的话,又能发现这些刚毛表面上还有螺旋状纳米结构的构槽,吸附在构槽中的气泡可形成气垫,这样就使得水黾的脚能展开较大面积,并且能与水面用气泡隔绝,如同一块滑板一样压在较大面积的水膜上,有生物学家计算认为水黾一只脚获得的水膜的张力就可以支撑起15倍体重,6只脚可以排开相当于自身体积上百倍的水。再加上水黾还会把前后腿张开最大以减小单位压强,而水黾的身体又那么的轻巧,当然能在水面上行走跳跃了。
水黾虽然很小,但是在水面上行走跳跃的速度却很快,主要靠中间和后面两条腿推水的力量,速度可达每秒1.5米,是其体长的100倍,如果人也能这么快,那么百米赛跑不用一秒钟就完成了;而且水黾可以跳跃30厘米高,是其体长的10~20倍,人如果能像它一样,一跃就能跳到30层高的楼顶顶端。
我国还有不少地方将这种小昆虫叫作“卖香油的”、“香油罐子”、“卖盐的”等,这种说法说明它是有味道的,原来据说这种昆虫吃到嘴里时有一种浓浓的香油味道,还有点咸,才有了这样的称呼,通常出现这样的情况,是因为这类动物有独特的腺体,能排出某种有芳香羟味的化合物,但是生物学家研究发现水黾并没有独特的腺体,之所以会有这样的味道,很可能是因为它在的消化系统分泌物比较独特,或者是它的体液中含有某种挥发性化合物的原因。
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