昆虫学报

昆虫界的“铁掌水上漂”,水面飞奔如履平地, 

来源:昆虫学报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-08-13

如果你从河流、湖泊等天然水域观察水面,你几乎肯定会看到一只小昆虫,它看起来有点像蚊子,但比蚊子大得多,如下图:


这种小昆虫可以在水面上自由行走在水面上动弹不得,跳跃、疾驰,堪称昆虫界的“浮在水面的铁掌”。无论您如何移动它,它都可以立在水面上而不会被弄湿。有时它会潜入水下,但出水后身体不会接触水,这很奇特。


那么这种奇怪的昆虫叫什么名字?说的太多了,因为全国各地对这种昆虫的称呼都不一样,比如水拖、水蜘蛛、水马、水蚱、水滑梯、单张钩、钩单挂、麻油锅、麻油商等等,如果全部算上的话,可能有上百个名字。


这种小昆虫的学名实际上它被称为水黾,属于半翅目黾科。它主要是灰色或深棕色。体长8-20毫米。头部呈三角形。前两条腿短,但后4条腿很修长,尤其是中间。一对,非常长而有力,是它在水面上滑动的主要动力来源。它的躯干修长,它的身体有点像一只超大的蚊子,但实际上它与蚊子无关,相反,它以蚊子为基础。食物是蚊子的主要天敌。消灭蚊子的能力不亚于蜻蜓,所以这种昆虫是益虫。


那为什么水黾可以水上自由行走,自由跳跃,脚和身体都没有湿透?有必要说一下水的物理性质和水黾的脚和身体的特殊结构。我们都知道,水面上有一种张力。当我们将较干燥的物体压在水面上时,水通常不会立即浸湿物体,而是会将水面压得更凹一些。这是因为水分子。它在与空气接触的地方排列整齐,仿佛形成一层薄膜,可以防止里面的水分子轻易跑到空气中。这水膜的连接非常紧密。如果一个很干的东西(湿的)东西与水接触时,彼此之间的水分子会立即联合起来。)压在上面会使这层水膜在一定范围内整体下沉。那么这个水膜也会给上面的物体带来向上的张力。 ,对于很轻的物体,只要拉力足够大,就可以支撑在水面上。


接下来说说水为什么Strider的身体不会湿透吗?如果单独用肉眼观察,是找不到奥秘的,但是在高倍显微镜下,我们可以发现水黾的大部分身体都布满了疏水性的鬃毛,尤其是腹部。上面覆盖着一层极细的银白色刷毛,外观呈银白色绒状,具有极强的拒水效果,刷毛内部可以截留一些空气,即使外面有点湿,里面不会弄湿。就像鸭子、鹅等水禽的油性羽毛一样,它们可以保留一些空气,在水中游泳时不会被弄湿。这就是水黾不会被弄湿的原因。


腿的结构水黾改进 很奇特。水黾的脚虽然已经很小,跟人的头发一样粗,但在显微镜下可以发现,上面有非常密集的鬃毛。同一方向排列的刷毛多达数千根,可分为数层。刷毛的直径不到3微米,只有我们头发直径的1‰。但是,放大后会发现,这些刷毛表面有螺旋状的纳米结构凹槽。吸附在凹槽中的气泡可形成气垫。这样可以让水黾的脚在更大的面积上展开,并且可以用气泡将水面隔离开来,像滑板一样压在更大面积的水膜上。有生物学家计算过,水黾一英尺所获得的水膜张力可以支撑15倍体重,6英尺可以排出相当于自身体积数百倍的水。另外,水黾会最大程度地张开前后腿以降低单位压力,而且水黾的身体如此轻巧,当然可以在水面上行走和跳跃。


水黾虽然小,但是在水面上行走和跳跃的速度都很快,主要是靠中后腿的力量来推动水面。速度可达每秒1.5米,是其身长的100倍。如果一个人也可以这么快,那么100米。比赛在不到一秒的时间内完成;水黾可以跳30厘米高,是它体长的10-20倍。如果一个人能像这样跳下去,他就可以跳到30层楼的楼顶。



我国很多地方都称这种小昆虫为“香油商”或“香油”、“罐子”、“盐贩子”等。这些词都表明它有味道。据说这种虫子吃在嘴里有一股浓浓的香油味,有点咸。出现这种情况是因为这些动物有独特的腺体,可以分泌出某种芳香的羟基风味化合物。然而,生物学家发现水黾没有独特的腺体。产生这种气味的原因可能是消化系统的分泌物独特,或者体液中含有某些挥发性化合物。

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