甲虫是一种前翅已转变为坚硬的翅鞘(或称鞘翅),覆盖并保护后翅和腹部的昆虫。这些昆虫属于内翅目(Endopterygota)超目中的鞘翅目(Coleoptera)。它们的前翅已经固化为翅鞘,称为鞘翅,这使它们区别于大多数其他昆虫。你知道哪种昆虫的外骨骼最坚硬吗?
恶魔铁甲虫(亦称 Nosoderma diabolicum)拥有所有昆虫中最坚固的外骨骼之一,使其能够承受高达其体重 39,000 倍的力量。
什么是 Nosoderma diabolicum?
Nosoderma diabolicum,或先前称为 Phloeodes diabolicus,亦称恶魔铁甲虫,属于 Zopheridae 科的甲虫家族。这种昆虫以其坚韧著称。它的鞘翅厚实、密集且相互锁合,具有复杂的侧向支撑结构与腹部表皮相连。
试图展示标本的昆虫学家由于甲壳的缘故面临诸多挑战。用于固定的不锈钢针无法直接用于固定这些甲虫;相反,他们必须在甲壳上钻孔以插入针。(来源:Science News)
Nosoderma diabolicum 的外骨骼有多坚韧?
Nosoderma diabolicum 的外骨骼能够承受两次被轿车碾压的压力。事实上,这种甲虫能够承受相当于其体重 39,000 倍的压碎力,约相当于一个人承受 125 只蓝鲸叠加在一起的重量。
来自日本、印第安纳州和加利福尼亚的研究人员最近测试了该甲壳在不碎裂的情况下承受最高 149 牛顿的最大力和平均 133 牛顿的功率的能力。(来源:Science News)
是什么让 Nosoderma diabolicum 如此坚韧?
恶魔铁甲虫与其他甲虫不同。这些昆虫拥有贴地的扁平体型,使它们极其难以被压扁。
在生物学上,这种甲虫利用了多种帮助其延长寿命的蛋白质。它的外骨骼由几对前翅演化而来,覆盖在生物的背部并与腹侧的第二层结构相连。该生物的内部结构与俄罗斯套娃完全相同。
拥有这些层有助于加强关节,使部分应力得以分散。
塔拉·摩尔,密歇根大学的机器人学家和进化生物学家
任何试图压碎甲虫的行为都会将应力重新分布到整个甲虫上,使甲壳向外弯曲并柔性变形,而不是断裂。当外骨骼的两块相遇时,它们像拼图一样咬合,增强了外骨骼的强度。该虫对直接冲击和压碎都具有不可渗透性。这种保护使甲虫几乎对捕食者不可穿透,因为大多数物种无法突破其外壳。(来源:Science News)
什么是 Nosoderma diabolicum 的栖息地和食性?
该昆虫的幼虫和蛹阶段在枯死的山核桃木上被发现,描述了该物种的发育场所。成年甲虫被认为以树干上生长的地衣为食。在林区,这种甲虫常附着在树干或房屋外墙上。成年甲虫在德克萨斯州大学城(College Station)地区的橡树树干上被采集。(来源:Science News)






