放屁虫的屁是临时制作的,放屁瞬间完成反应,向外喷射。火热的屁不会保存在肚子里,所以它不会被自己的屁烫伤。
放屁虫放屁时会发出砰地一声爆炸声,然后喷出热气腾腾的臭屁,就像发射炮弹一样,所以它还有一个比较文雅的名字,叫做炮弹甲虫(Bombardier beetle)。
炮弹甲虫的武器
炮弹甲虫的炮弹屁跟普通生物屁有什么不一样的?
三点不同,温度,内容,储存位置。
首先,炮弹屁最大的特点是高温,温度甚至会高达100℃。其次,炮弹屁不是气体,而是腐蚀性液体,或者把放屁虫的名字改成撒尿虫更加贴切。最后,炮弹屁不像我们的屁是存在肠子里,它有专门的武器库存放。
高温、强腐蚀的液体存在肚子里,为什么不会对炮弹虫造成伤害?秘密就在它的武器库。炮弹虫的武器库不是一间,而是分割成两间,一间屋子存放一种弹药,使用时现场调配。当发现有敌人靠近,化学大师炮弹虫拿出2瓶常温无害的药剂,加点儿料一兑和,立马反应产生高温的毒液,喷向敌人。
炮弹虫平时存在肚子里的2种液体弹药,一种是对苯二酚(C6H4(OH)2),另一种是过氧化氢(H2O2),也就是双氧水。弹药分别存储时跟体温一个温度,在催化剂的作用下反应形成对苯醌(C6H4O2),也就是炮弹虫的臭屁。
炮弹虫制造炮弹时的化学反应释放了大量的热量,能把液体升温到100℃,高温会把其中1/5的液体直接蒸发成气体。整个炮弹屁有水有气,热气腾腾,威力无比。
苯醌有一种奇特的化学臭味,跟发酵腐烂味的消化屁臭完全不一样。苯醌有毒,会腐蚀皮肤。臭苯醌并不罕见,除了炮弹虫外,很多甲虫也把苯醌当作防御武器,不过,没有任何一种甲虫的苯醌能像炮弹虫一样用得声势浩大。炮弹虫的独特本领在于:瞬间合成苯醌,像发射炮弹一样对着敌人喷射。
炮弹虫赤手空拳地制作会爆炸的高温炮弹,炮弹为什么不会炸伤自己呢?
麻省理工学院组队研究炮弹虫,他们同高速同步的X射线成像技术记录炮弹虫的放屁过程,终于破解了秘密。
2种液体弹药混合时,并不会发生爆炸。炮弹虫在混合弹药时,还加了一种酶,正是这种关键的酶引发了弹药的爆炸。看上图,绿色的粗线是弹药通道,尾部红色的细线是酶的通道。2种液体弹药分别从左右两边的弹道排出,在发射弹药的瞬间加入酶,正好点燃了战火。
炮弹虫肚子里有左右2间弹药库,尾部有一个反应室,反应室靠近身体的一端有个生物膜控制的开关阀门,另一端是尾部的炮弹发射口。当炮弹虫把弹药排放到反应室,加入催化酶,弹药反应时产生的冲击力会冲击开关阀门,瞬间把阀门推上关闭,保护了炮弹虫的内脏不受损伤。反应产生的冲击力还能把苯醌从发射口喷射出去,炮弹虫依靠化学反应产生的力量发射炮弹,而不是压缩肌肉产生推力,不仅节约了自己的能量,而且发射的速度还更快,爆炸压力能让喷射速度比生物发射时快上5倍。
炮弹虫的爆炸反应威力有多大?举个例子,如果炮弹虫的反应室有家用汽车车厢那么大的话,那弹药的爆炸威力相当于在车厢里引爆1公斤的TNT炸药。
炮弹虫发射一次炮弹所用的时间少于百分之一秒,100℃的高温在体内转瞬就消失,还来不及烫伤身体。它的弹药库存量一共能发射20次炮弹,那么多炮弹,对付大多数捕食者已经绰绰有余了。
炮弹虫中有一种非洲炮弹虫最厉害,其它炮弹虫是把屁股对准捕食者开火,而非洲炮弹虫不用转身,直接扭转炮口对准敌人。它尾部的喷射腺体能够旋转270度,朝各个方向开火。当非洲炮弹虫面对敌人的时候,它直接把炮口掉个方向,从肚皮下面发射,命中面前的敌人。