为什么昆虫这么有意思

如题，昆虫是一种很有意思的动物。可能很多人会怕或者是讨厌昆虫，因为生活中我们最常见的昆虫如蟑螂、蚊子...



如题，昆虫是一种很有意思的动物。可能很多人会怕或者是讨厌昆虫，因为生活中我们最常见的昆虫如蟑螂、蚊子、苍蝇、白蚁等都给我们留下了极为不好的印象。而在野外所见的如蝴蝶、蚂蚁、瓢虫等又因为对其缺乏了解，往往只是凭形态外观而产生喜恶。其实昆虫作为最繁盛的动物，它们属于昆虫纲，节肢动物门。严格意义上的昆虫是有以下几个特征：身体分为头、胸、腹三部分；有三对胸足（六条腿）和两对翅；头部有口器，具1对触角、1对复眼。按照这些特征判断，我们生活中常见的蜘蛛、蜈蚣、蚯蚓等都不属于昆虫。



今天的主题是介绍一本书，一本可能会让你爱上昆虫的书，书名叫《眷恋昆虫》。我在大学本科的时候看过了这本书，而且是看了两遍，也正是由于这本书激发了我对昆虫的兴趣。



书中的作者托马斯·艾斯纳博士是一位研究昆虫的专家，他也是昆虫化学生态学领域的先驱者之一，作者在童年的时候就对昆虫和化学产生了浓厚的兴趣。当他研究气步甲（一种甲虫）时，发现在用手抓它们的时候会发出声响，并会喷出一小团带有臭味的可见的烟雾。于是他想了解这种喷出来的烟雾是什么，就去做了一系列有趣的实验：

首先他从一位做化学分析鉴定的科学家处得知盲蛛（蜘蛛的一种）在受到攻击的时候也会喷出一种烟雾，并通过化学分析鉴定出这种烟雾的主要成分为苯醌。他想到最常见的蟑螂也会发出相类似的味道，于是他就决定先从蟑螂开始研究。他发现苯醌对单细胞的水生生物有害。于是就设计了一个巧妙的实验（如下图）：

他另外想到利用一些接触苯醌后会变颜色的试纸，把它们放在蟑螂身体下，当蟑螂受到刺激时如果发生了喷射，试纸上就会有显示。于是他就自己做了一种这样的试纸，那么如何要把蟑螂固定在试纸上呢？他想了一个办法，通过蜡把一根小金属棒沾在蟑螂的背上，使其在控制的范围内活动。然后用镊子去刺激蟑螂的腿，看会发生怎样的效果？如下图：

回到气步甲上，我们可以发现气步甲受到攻击喷射液体时会更猛烈和精确（它甚至能向身体前喷射雾液）。如下图：

之后他还研究了气步甲喷射中的爆炸机理，这需要对气步甲进行解剖，因所用到的知识比较专业，不累述。有意思的是，当作者在研究气步甲时，曾把一整只气步甲放入嘴里，去体会捕食者可能有的感受（比如一些青蛙会捕食气步甲）。他发现气步甲发出“卟卟”声，且喷出来的东西是热的。于是他又想到了这一小小的昆虫为何能喷射比自己体温高许多的液体（昆虫是变温动物，体温会随着环境温度变化而改变）？这些喷射液的温度是多少？于是他和同事又设计了一个电子装置来测定喷射液的温度，最终发现这些喷射液的温度非常接近100℃（没错，这温度能把水煮沸腾，多么神奇啊！）。电子装置如下图：

后来，他想拍摄甲虫喷射的照片，但因为喷射持续的之间很短，只持续千分之几秒，所以必须要用到特别的技术。但最终他们成功了，如下图：

你以为这就结束了吗，好戏还在后头。一次他们用录音磁带录下了气步甲喷射时的声音，通过慢速放音，他们发现声音有一个明显的“砰砰”声特点。简单地说就是气步甲喷射时不是连续喷射的，而是以连续脉冲的形式喷出来的。从他们实验的声谱图可以看出：

后来他们又把这种以脉冲形式喷射的过程用照片记录了下来，如下图：

最后，他们解释了为什么以脉冲的方式喷射对甲虫是有益的：一是脉冲可以控制喷射的雾液量；二是脉冲为甲虫提供了初借助肌肉力量外高速喷出雾液的另一种途径；三是脉冲可以使甲虫在喷射时尾部不至于过热。

至此，对于气步甲喷射的机理、雾液的所含物质、特点等都全部研究完成。我们需要注意的是，以上的这些研究是在上个世纪60年代到80年代期间完成的。很多实验我们今天看起来很简单，因为我们有高速摄像机、气相质谱仪等一些先进的仪器，但放在那个年代确是需要进行十分巧妙的实验设计才能够完成。作者对于气步甲的研究持续了20年（当然并不是20年只研究这一种昆虫），可以看出他对昆虫的热爱（能把甲虫放进嘴里）、生活的观察（发现不同昆虫在受到威胁时均会产生相同气味）、问题的发现（用录音磁带记录喷射声音）和解决（一系列实验的设计）、不断地坚持（研究一种昆虫花了20年时间），这些都是作为一名优秀科研工作者所必备的素质。

其实，不止是做科研，对于做其他的工作，如果我们能做到以上几点，相信也能在所在领域获得相当出色的成绩。最后，我所讲的这个例子只是《眷恋昆虫》这本书众多实验的一个，书中还讲到了其他许多有关于昆虫有趣的实验和发现，我想起到的是一种引导作用，希望大家下次在看到虫子时不要害怕或者是直接一脚踩死，多去观察，说不定能发现很多有趣的现象。如果大家对昆虫感兴趣的或害怕昆虫的都可以找这本书来看看。

图1来自教材，其余图片来自《眷恋昆虫》书中的插图。

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