為什么地球上沒能進化出來能噴火的生物?:因為地球上所有生物都是碳基生物,而所有碳基生物都有一個共同點——比較易燃。咱們身上沒有能“阻燃”的材料,所以用
因為地球上所有生物都是碳基生物,而所有碳基生物都有一個共同點——比較易燃。咱們身上沒有能“阻燃”的材料,所以用高溫的火焰攻擊對手,其結(jié)果多半是同歸于盡吧??
再說了,動物身上最易燃的可噴射成分是脂肪,這東西在自然界太寶貴了,屬于“戰(zhàn)略性儲備資源”,哪能隨隨便便往外噴呀。
直接噴火的是沒有,不過用高溫作為攻擊手段的動物倒是有一種,它就是小小的射炮步甲。要我說,這種小蟲子的攻擊方式比直接噴火還要狠。
圖:射炮步甲。
射炮步甲,蟲如其名。別看身長只有一厘米,卻在尾部裝有一門“近程火炮”。
受到侵擾時,射炮步甲會呆在原地,扭轉(zhuǎn)尾尖“瞄準”敵人后爆炸式開火,以每秒500到1000次的頻率朝敵人噴射高溫、奇臭、腐蝕性的酸液(過熱蒸汽),溫度可以超過100度。
圖:正在開火的射炮步甲。
高溫酸霧噴射到敵人身上后,液體中含有的多種化學(xué)物質(zhì)會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),不斷產(chǎn)生高溫。加上強酸性的腐蝕作用,體形相當?shù)膶κ指緵]有還手的機會,直接就熟了。即使是人類這么大的動物,被噴一下也會刺痛難忍,以后見著射炮步甲就想繞道走。
圖:這哥們兒應(yīng)該挺疼的吧?
火焰只是高溫,而射炮步甲的攻擊將高溫、毒劑、腐蝕三種攻擊揉合到了一起,是不是比噴火還狠?
射炮步甲的“大炮”分3個部分:兩個獨立的“儲罐”和一個“混合反應(yīng)室”。在平時,兩個儲罐一個存放過氧化氫,另一個存放對苯二酚,兩者見不著面,溫度等于環(huán)境溫度,也幾乎沒有腐蝕性。這兩種化學(xué)物質(zhì)一旦被排入“混合反應(yīng)室”,互相接觸就會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),生成名為苯醌的腐蝕性過熱蒸汽噴霧(也有學(xué)者認為兩種物質(zhì)一直在反應(yīng)室中混合著,需要射炮步甲分泌一種催化劑才會發(fā)生爆炸)。
圖:其實挺萌的哈。
它們自己不被傷害,是因為這種化學(xué)反應(yīng)有一多半是在射炮步甲體外(敵人體表)進行的,射炮步甲自己也有充足的防護措施。它們腹部內(nèi)的“反應(yīng)室”和尾端噴管都很厚實——比背部的鞘翅厚得多,可以幫它們抵抗化學(xué)反應(yīng)造成的高溫和高壓。另外它們的體表外骨骼也是“增強型”的,厚實而致密,即使少量液體噴到自己身上也不會造成什么損傷。
據(jù)觀察,一只射炮步甲可以以兩三秒的間隔連續(xù)“開火”20次,彈藥儲備好充足!一把加特林,20箱子彈,惹不起惹不起……
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能噴火的生物,大家往往就想到了龍,我們都知道龍是神話傳說中的生物,并非真實存在,不過我們對龍會噴火的技能比較好奇,于是我們幻想,為什么自然界就不能進化出會噴火的生物呢?
生物的演化是一個很有意思的事情,非常精妙,有能放電的電鰻,有能噴射臭液的臭鼬,還有更厲害的,為了防衛(wèi),居然可以讓自己爆炸,它有一個響亮的稱號,名為爆炸螞蟻。可以看到,無論是放電還是噴射臭液,為的是什么?為的就是保護自己,為的就是生存下去,對于自然界中的生物來說,生存才是第一要事,這些本領(lǐng)都是它們的防御技能,很幸運,它們的進化樹都點亮了此項技能。
別的生物進化出這樣的本領(lǐng)是為了防御,那進化出噴火的本領(lǐng)又是為了啥?
如果說它是防御技能的話,噴火的代價太高昂了,就像是游戲內(nèi)的角色放了一個大招一樣,很可能用一次就虛脫了,如果說它是進攻技能的話,道理也是一樣的,噴火所消耗的能量很可能大于它此次捕獵所獲得的能量,這不是白打工嗎?難道進化出堅硬的爪牙不香嗎?
道理是這個道理,但是我還是想問,噴火的生物在生物學(xué)上到底有沒有存在的可能性?
你別說,還真可能有。在你看到下面即將介紹的這種昆蟲后,你就會相信,會噴火的生物可能真的會在過去與未來存在。
前面提到了爆炸螞蟻,爆炸螞蟻分布于泰國、馬來西亞等地,它有一個絕招,當面臨死亡的威脅時,它的腹部會猛烈的收縮,然后“嘭”的一聲爆裂,將體內(nèi)帶有腐蝕性與刺激性的物質(zhì)噴射出來,嚇退來犯之敵,這個大招只有在面臨生死存亡的時候才會使用。
如果說爆炸螞蟻是昆蟲界的“爆破鬼才”的話,那接下來的這個就是昆蟲界的“炮兵”。
射炮步甲
射炮步甲是步甲科生物學(xué)分類下的生物,人們又稱它是“氣步甲”、“炮彈甲蟲”、“投彈手甲蟲”等。這種昆蟲體型很小,比螞蟻大不了多少,螞蟻有時候還會挑釁它。射炮步甲體長5-13mm,體寬5-5.5mm,個頭很小。
射炮步甲含有可分泌對苯二酚與過氧化氫的腺體,腺體分泌的溶液會被儲存在儲存室里,當射炮步甲感受到威脅時,儲存室里的溶液會被注入到反應(yīng)室中,經(jīng)過相關(guān)酶類的催化,在反應(yīng)室里進行一系列的化學(xué)反應(yīng),過氧化氫被分解釋放出氧氣,氧氣氧化對苯二酚生成對苯醌,另外,在射炮步甲的儲存室里不僅有過氧化氫與對苯二酚,還有10%的烷烴。
當射炮步甲感受到來自于外界的威脅時,反應(yīng)室里的化學(xué)混合物會高速的噴射出來,能量轉(zhuǎn)化為熱能,部分轉(zhuǎn)化為噴射的動能,噴射出來的混合物局部溫度可達100攝氏度,且伴隨著對苯醌帶來的濃烈的刺激性氣味,那些威脅者將望風(fēng)而逃。
雖然射炮步甲噴出來的不是火,只是高溫帶有刺激性氣味的混合氣體,但是從另一個角度看,既然生物的進化已經(jīng)達到了這一步了,再進一步也不是不可能的吧,如果有生物具備射炮步甲相似的結(jié)構(gòu),腺體分泌的是可燃的化學(xué)物質(zhì),如果在噴射口加上一個靜電,這不就得了嗎?
在自然界中,具有放電能力的生物有電鰻、電鯰、電鰩等,就不用它具備放電流的能力了,具備像打火機那樣的能力,我想也就可以了。
所以說,生物具有噴火的本領(lǐng)在生物學(xué)上是可能的,就看進化技能樹上會不會點亮這項技能了,縱觀自然界,會噴火的生物還真的沒有,可能在多少萬年之后會出現(xiàn),不過就算是這種生物真的出現(xiàn)了,也不會長遠,就像我開頭說的那樣,會噴火這項技能實在是太雞肋了,無實際用處,且耗能很大,得不償失,你看自然界中就沒有這樣的生物吧,也說明了這一點。
地球曾經(jīng)進化出幾批會噴火的動物。
第一批名字叫三葉噴火螺,因氣候變化海洋減少,棲息地擁擠,爭奪領(lǐng)地越演越烈,某次大規(guī)模沖突中,引起全球性群體活動,所有噴火螺一齊噴火,水溫急升,海洋所有生物被一鍋,這是地球第一次生物大滅絕事件。
第二批會噴火的叫小鱷三盾蟲,后期繁衍太多雄多雌少為爭奪配偶大打出手互相噴火,引起全球性火災(zāi),這是第二次生物大滅絕事件。
第三批會噴火的動物叫尖喙三趾鳥,后期為爭奪食物大打出手,互相噴火,引起全球性火災(zāi),燒毀一切植物,連累大霸主恐龍也一齊滅亡,這就是第三次生物大滅絕事件。
這問題提的太有思想和深度了,值得好好探討探討,目前學(xué)屆經(jīng)過科學(xué)的研究,廣泛的共識是因為進化出能撒尿的生物太多了,你噴火就被呲滅了,所以沒用,在生物進化過程中這項技能自然就衰退了。
因為噴火需要相應(yīng)的器官和防止燒傷自己的組織性狀,這需要付出一部分體重和消耗能量維持,那么噴火這項生理功能對該生物的生活要有用,無論是捕食、自衛(wèi)還是求偶。
捕食的話,是什么食物燒了也能吃?
自衛(wèi)的話,它的天敵是什么以至于需要噴火?
求偶的話,為什么要用這種奇怪的方式?
人類之中有一些魔術(shù)師、雜耍藝人等會用可燃物表演噴火(使口中噴出的燃料霧經(jīng)過明火而產(chǎn)生羽流或火焰),那不是生理功能的一部分。除人類外沒有噴射肉眼可見的真正等離子焰的現(xiàn)存物種;涗浝镆矝]有找到疑似具有這樣的功能的物種。
口中噴火的吉尼斯世界紀錄保持者 弗雷德里克·卡爾松 表演“龍息”
在人類之外,與噴火沾邊的地球生物有:
用過氧化氫和對苯二酚噴出100攝氏度有毒液體的放屁蟲[1],
在水下打出高溫空泡的鼓蝦,
吐出介形蟲的熒光素與熒光素酶混合產(chǎn)生的冷光的暗色天竺鯛。
點燃草和干木頭需要約200~300攝氏度,在100攝氏度的液體已經(jīng)可以自衛(wèi)的情況下,生物缺乏演化出那么高溫度的可能點燃周圍物體進而損傷自己的噴射物的可能性。
鼓蝦制造的高溫局限于水下的極小體積內(nèi),打中常規(guī)的可燃物也不會點燃。它這樣就足夠捕食了,缺乏演化出手提式火焰噴射器的可能性。
尼德蘭屯特大學(xué)研究人員利用每秒可連續(xù)拍攝40000次的高速照相機觀察鼓蝦Alpheus heterochaelis的活動。研究人員發(fā)現(xiàn)鼓蝦閉合巨螯會產(chǎn)生一道高速的噴射水流,形成空穴現(xiàn)象造出低壓氣泡,氣泡崩裂時可產(chǎn)生高達200分貝的音量,足以震碎玻璃及殺死1.8米內(nèi)的小魚。這氣泡在崩裂的時候會產(chǎn)生聲致發(fā)光(即氣泡在水中發(fā)生內(nèi)向爆炸,產(chǎn)生光及高溫),他們將這種鼓蝦的聲致發(fā)光命名為“蝦光現(xiàn)象”(shrimpoluminescence)[2]。
鼓蝦產(chǎn)生的氣泡被迅速壓縮,熱力無處消散,使氣泡內(nèi)的溫度可激增至4700攝氏度,產(chǎn)生持續(xù)數(shù)納秒的亮光。這光用肉眼無法看到,只是沖擊波的副產(chǎn)品,但這是首次發(fā)現(xiàn)動物利用這方式發(fā)光。
鼓蝦閉合巨螯產(chǎn)生空穴的連環(huán)圖
暗色天竺鯛噴出的發(fā)光物并不發(fā)出多少熱量,也不是它自己的生理功能,與人類的噴火表演有相似之處,不過這不是表演而是介形蟲的防御機制,小魚為避免食物在體內(nèi)發(fā)光引來更大的捕食者而將其吐出。
使用生物發(fā)光來求偶的生物,靠光的亮度、顏色、形態(tài)、明暗變化等就足夠了,沒有演化出火焰的。
放射化學(xué)物質(zhì)來求偶的生物更沒有必要把這些化學(xué)物質(zhì)點燃。
說起噴火的生物,第一時間聯(lián)想到的就是龍,看過《權(quán)利的游戲》的朋友都知道,龍媽就有3條會噴火的龍,西方的龍和東方的龍還是略有差別的,且不論外形,就以技能來說,東方大部分龍是噴水的。
然而,無論是東方龍還是西方龍,在現(xiàn)實生活中,它們都不存在的,那地球上還存在其他噴火的生物嗎?
先來看兩種大家公認有“噴火”能力的動物:
1、沒有明火的“射炮步甲”
這是一種小型的甲蟲,身長不足1cm,卻有一項名字里提到的獨門絕技“射炮”。
當它遇到危險的時候,在尾部會分泌出一種非常難聞的液體,并會發(fā)出“砰”的類似發(fā)射的聲音。分泌的液體具有一定的腐蝕性,且溫度極高,高達100攝氏度,一遇到空氣就會汽化,因此也就有了“放屁甲蟲”的戲稱。
高溫和強腐蝕的液體,幾乎沒有其他生物能忍受,射炮步甲就用這種策略來保護自己。
然而如此高溫的液體,是如何產(chǎn)生的呢?顯然作為凡肉之軀的甲蟲,體內(nèi)是不可能儲存高溫的液體的。
射炮步甲體內(nèi)含有兩種物質(zhì),醌類和過氧化氫,噴射前將這兩種物質(zhì)混合,會進行化學(xué)反應(yīng)并放熱,導(dǎo)致噴射液體變得滾燙。
2、噴火魚噴的不是火
很多人看過噴火魚噴火的視頻,在視頻中,體型不大的小魚,卻能噴出3米的火焰,有人解釋,這種魚是因為吞入很多含磷的物質(zhì),磷燃點很低,當遇到危險時魚向空氣中快速噴射出磷,磷和氧氣接觸后發(fā)生燃燒,形成長長的火焰,場面非常壯觀。
然而,這其實是謠言。
噴火魚是天竺鯛的一種,學(xué)名暗色天竺鯛,現(xiàn)實中它并不會噴火,但卻能吐出類似“火焰”的熒光,因此才被誤解。
其實噴火魚噴出的是一種會發(fā)光的介形蟲,是噴火魚喜愛的食物之一。
介形蟲體內(nèi)含有特殊的腺體,可以產(chǎn)生含有熒光素的液體和含有熒光素酶的液體。當遇到捕食者的時候,介形蟲會將這兩種物體混合,發(fā)出藍色的冷色熒光,一方面是為了分散對方注意力逃脫,另一方面,若真的不幸被吞進肚子,介形蟲也會發(fā)出熒光,此時的捕食者身體被光照亮,為了避免被其他捕食者發(fā)現(xiàn),就不得不將如此顯眼的介形蟲吐出來。
如此的操作,才造成噴火魚“噴火”的假象。
以此可見,噴火并不是簡單的技能,看似擁有這個技能的噴火魚和射炮步甲,實際上并不是真正的噴火生物,那世界上有像龍那樣噴火的生物嗎?
從理論上來說,想要達到噴火的狀態(tài),必須滿足三個因素:可燃燒的物質(zhì)、點火和氧氣?諝夂写罅垦鯕,因此最主要的還是可燃燒的物質(zhì)和點火。
首先,需要燃料。
在自然界,燃料并不是難事。事實上,當你在看這篇文章的時候,你可能正在制造燃料。
甲烷就是一種高度易燃的氣體,由腸道中的細菌自然產(chǎn)生,當微生物在消化你的食物時,它就會在你的胃里不斷地冒出來。只是人類甲烷的產(chǎn)量遠遠不及牛,可以說牛是全世界甲烷最大的生產(chǎn)者。
當然,除了甲烷,自然界的生物還能產(chǎn)生很多其他的易燃物質(zhì)。
其次,是點火功能。
有了易燃的物質(zhì),點火就更簡單了,自然界從不缺乏生物放電的生物,一點火花即可點燃。
理論上來說,這兩種技能都是普遍存在的,因此噴火生物也是有可能的。那為什么我們并沒有看到這樣的噴火生物出現(xiàn)呢?
其實理由也很簡單,首先噴火技能雖然炫酷,殺傷力強,但基本噴一次,就要準備很久(需要重新補充燃料),就意味著,很容易造成能量浪費。相反,還不如將這些能量用于長身體和骨骼上,更大的體型,更嚇人的聲音,嚇退捕食者也非常有效。
其次,會噴火不代表自己能防火,若不小心將周圍森林點燃,燒死別人的同時,也可能將自己燒死。
生物進化的目的是為了適應(yīng)生存,這是最基本的動力。像我們初高中學(xué)習(xí)的長頸鹿的長頸也好,還是針葉林的針狀葉子也罷,無論動物還是植物,改變自己的器官都是為了生存和繁殖。
再其次,我們現(xiàn)在所了解到的生物大都是通過自身的進化的器官來獲得事物和生存,只有極少數(shù)動物,如大猩猩和人這種靈長類動物可以借助工具來生活。
最后,從實用角度來說如果真的有噴火的生物存在,那么雖然噴火可以用來捕食,但是這樣也會增加幫別的動物“打工”幾率,這樣最終或許自己吃不到,所以所有生物之所以都是進化自己的器官捕獲食物有很大原因就是減少這種幾率。從娛樂角度來看,如果有這種動物,那么也肯定都被偷獵者或者馬戲團,動物園給捕獲了,你也看不到了。
生物實現(xiàn)噴火,需要三個前提條件,點火源,耐高溫的身體,和噴火的燃料。
大家都知道,地球上所有生物都是以碳元素作為有機物質(zhì)基礎(chǔ)。炭基生物最大的缺點就是不穩(wěn)定,遇到高溫會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也就是自然。而點火源對于炭基生物來說,難以進化出來,沒見過那個生物自帶一個火花塞。至于燃料就更難了,生物身體只能緩慢的進行氧化反應(yīng),燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能的劇烈過程,噴火會導(dǎo)致身體瞬間掏空,然而,火未必能噴出多少,身體肯定很快崩潰。
所以啊,噴火這項技能看似炫酷,實際對地球生物來說非常雞肋。
噴火的目的是防衛(wèi),而生物的防御手段多種多樣,實在沒必要釋放火焰這種大招,消耗自身生命力來燒敵燒己,簡直是同歸于盡的打法,就算億萬年前遠古時代有動物能噴火,在無數(shù)年的進化中,這個雞肋功能也會消失,保護色偽裝不好嗎?斷尾求生不香嗎?一身刺不安全嗎?哪一種都不用花費太多能量就可以保護自己,至于噴火,放到故事里聽聽還行。
隆重向大家介紹,自然界的生物火箭噴射蟲,氣步甲。這是自然界最接近噴火的生物了。氣步甲體內(nèi)有兩種腺體,這就像火箭的儲存室,儲存對苯二酚和過氧化氫。如果遇到危險時,氣步甲就會收縮肌肉,把這兩種物質(zhì)注入到身體內(nèi)的反應(yīng)室中,反應(yīng)室內(nèi)存在催化酶,催化酶的作用下會產(chǎn)生高溫高壓液體氣體混合物,射程超過體長300倍,還百發(fā)百中,能連發(fā),如同小型機關(guān)槍,突突突,非常厲害。
有啊,她住在福建省廈門市湖里區(qū)的小區(qū),還跟我睡一起呢。
我小時候被這種蟲子燒過一次,當時中指和無名指的指縫中間的皮都被燒白了,疼痛難忍。那是那是二十多面前的一個夏夜,在院子里玩耍,偶然間看到地上有一個蟲子在爬,就伸手去按,接著就中招了,指縫間瞬間傳來一股灼燒感,疼得瞬間收手,當時疼得已經(jīng)顧不得蟲子了,只感覺手像被蒸汽燒到一樣,回到屋里看時,兩指縫間的皮肉已被燒白。當時百思不得其解,世間還有這種奇特生物,太厲害了。以后好長時間都會想起那晚的奇特經(jīng)歷,也非常想弄清楚它到底是一種什么樣的生物,今天總算弄明白了。
還有一個傳說:噴火魚生活在在印度洋里,它身體不大,只有20厘米左右。但它有一種微妙的護身“5器”。噴火魚平時能從食物中攝取含磷的有機物,并不斷地存于體內(nèi),一旦遇到敵害或船只,數(shù)以萬計的噴火魚就會吐出這種有機物。磷在氧氣中自燃,能噴出一束3米多長的火焰射向敵人,致使敵人害怕得轉(zhuǎn)身就逃
有一個不知道算不算,一種小甲殼蟲,把它脊背一按就會放出煙霧一樣的會燒手或燙手,就像被火藥燒到手一樣。
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