一只螞蟻在地面漫無目的的走著，對前方的危險毫無所知，當(dāng)走到一只甲蟲的領(lǐng)地時，這只甲蟲突然向其噴射出一股高溫毒霧，直至螞蟻再也不能逃出它的魔爪……這種甲蟲叫射炮步甲（Bombardier Beetles，Brachinini），也叫放屁蟲、投彈手甲蟲，其實(shí)也是電影《星河艦隊(duì)》中導(dǎo)彈蟲的原型。
圖片來源：電影《星河艦隊(duì)》
科學(xué)家早就知道射炮步甲的噴射機(jī)理，其腹部末端有兩個腺體，能夠產(chǎn)生具有攻擊性的分泌物，并在攻向敵人時，會發(fā)出“砰”的一聲。不過直到最近，科學(xué)家才在同步輻射X射線成像技術(shù)的幫助下“看到”活的射炮步甲的這一噴射過程。
Credit: Charles Hedgcock
射炮步甲的兩個腺體，分別分泌對苯二酚和過氧化氫。 當(dāng)遇到危險時，腹部肌肉立即收縮，并打開一個名為內(nèi)腔閥的結(jié)構(gòu)，使兩種物質(zhì)在一個含酶的小室里混合——這將發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，生成褐色刺激性的1,4- 苯醌和水，并釋放大量的熱，瞬間可達(dá)100攝氏度以上，水立刻沸騰，壓力突然增大，可將刺激性物質(zhì)由射炮步甲的腹部后方噴射出來，射向敵人。
同時，當(dāng)發(fā)生反應(yīng)時，一種稱為彈性膜的柔性結(jié)構(gòu)不斷膨脹，關(guān)閉了內(nèi)腔閥，阻止化合物的流動。當(dāng)噴射出化合物時，腔內(nèi)壓力下降，而閥門又將再次打開，完成新一輪的過氧化氫與對苯二酚的化學(xué)反應(yīng)。
Credit: Charles Hedgcock
這一有意思的過程由麻省理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，并發(fā)表于最新一期的《Science》上。
研究人員稱，這一發(fā)現(xiàn)也可應(yīng)用于渦輪增壓汽車發(fā)動機(jī)中，有望大大改善現(xiàn)有的技術(shù)。