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「大力甲蟲」多生長於南美洲雨林地區,如哥倫比亞、委內瑞拉、秘魯、厄瓜多、玻利維亞與巴西等地。為世人所驚異的是它可以輕而易舉的抬起850倍於其體重的物體,號稱世界上最強壯的生物。但是科學界發現其外殼顏色竟然也可以隨著周圍環境濕度的變化由綠變黑,正是源於此,科學家對大力甲蟲進行了多年的研究與探索。

大力甲蟲大力甲蟲
「大力甲蟲」多生長於南美洲雨林地區,如哥倫比亞、委內瑞拉、秘魯、厄瓜多、玻利維亞與巴西等地。為世人所驚異的是它可以輕而易舉的抬起850倍於其體重的物

體,號稱世界上最強壯的生物。但是科學界發現其外殼顏色竟然也可以隨著周圍環境濕度的變化由綠變黑,正是源於此,科學家對大力甲蟲進行了多年的研究與探索

1 大力甲蟲 -簡介

大力甲蟲大力甲蟲
近日比利時研究人員公布了對「大力甲蟲」(the Hercules Beetle)的最新研究成果,解釋了這種世界上最強壯的生物竟然可以改變外殼顏色的一些基本原理,科學家表示大力甲蟲的外殼結構組織——「智能材料」(intelligent materials)對於人類的應用價值極大。 「大力甲蟲」多生長於南美洲雨林地區,如哥倫比亞、委內瑞拉、秘魯、厄瓜多、玻利維亞與巴西等地。為世人所驚異的是它可以輕而易舉的抬起850倍於其體重的物體,號稱世界上最強壯的生物。但是科學界發現其外殼顏色竟然也可以隨著周圍環境濕度的變化由綠變黑,正是源於此,科學家對大力甲蟲進行了多年的研究與探索。
目前被應用於大力甲克外殼結構形態研究的技術儀器包括了當今最新的三維掃描成像技術,並且經過多年的發展,這種技術已經能夠進入微小生物體內得到三維圖像。 比利時那慕爾大學的研究人員利用這種最新成像技術來研究這種甲蟲的外殼。通過電子顯微鏡的掃描來測試甲蟲對外部光的反應,以及分析光亮與甲蟲外層結構是如何相互作用的。他們對大力甲蟲的乾燥外殼標本進行測試,研究過程中他們發現,當外部光線照射於甲蟲外殼時,其外殼會自動變成綠色。而當水分滲入甲蟲多孔而大張的外殼時,其外殼立即產生「衝突效應」,導致黑色色素的產生。 
   

2 大力甲蟲 -為什麼甲蟲會改變其外殼顏色呢

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這個問題仍困擾著科學家們。部分研究人員認為甲蟲表皮顏色改變與其自我保護功能有關——夜裡濕度大,甲蟲將其自身外殼顏色變為黑色有利於結合夜晚環境。而另一部分研究人員認為顏色改變與甲蟲夜晚熱量吸收有關,相關的實驗還在探索中,但是比利時科學家的研究解釋了這一現象的基本原理——其外殼的顏色改變與環境的濕度和光線有關。

那慕爾大學的研究員瑪麗-拉薩特(Marie Rassart)表示,這種甲蟲結構特性是一種重要的「智能材料」,它可以廣泛應用於人類的實際生活中,例如濕度感測器、食品處理工廠中的濕度等級監控工作中,其前景令人期待。科學家表示將儘快弄清楚外殼變色的原理,早日將這一研究成果為人類造福。

大力甲蟲被稱為可以變色的世界上最強壯的生物。

3 大力甲蟲 -甲蟲

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甲蟲和其它的昆蟲一樣,身體分頭、胸、腹三部,有六隻腳。它們最大的特徵是前翅變成堅硬的翅鞘,已經沒有飛行的功能,只是保護后翅和身體。飛行時,先舉起翅鞘,然後張開薄薄的后翅,飛到空中。翅鞘的顏色花樣多變化,有發金光的,有帶條子像虎紋的,有帶斑點像豹皮的,也有的是雜色圖案。有些甲蟲的翅鞘連在一起,后翅退化,不能飛了,像步行蟲就是。甲蟲的大小差別很大,小的像尨毛蕈蟲只有零點二五公釐長。最大的像天牛,有二十公分長。雄的甲蟲通常較雌的小。甲蟲的頭部有一對觸角,觸角的形狀,長短不一,大都分為十到十一節。有棍棒狀,鋸齒狀,念珠狀,絲狀,腮葉狀,膝狀等。雄的觸角比雌的發達。口器的構造適合咀嚼,也有的適合吸食汁液。腹部通常有十節,但有的節退化或變形,所以只能看到八或九節。 隨生活習性的不同,它們的腳構造也不同。有的腿節發達,適合跳躍;有的有游泳毛,適於游泳。 甲蟲是完全變態的昆蟲。它們的生活史里有卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段。卵的大小和數量各不相同。隱翅蟲的卵很大,但每次只產數個;地
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膽科的卵很小,但每次產數千個。瓢蟲大都把卵成堆產在葉子上;象鼻蟲常在植物莖上鑽個孔把卵產在裡面;有些金花蟲有特殊的卵囊保護著卵;還有的把卵產在泥土裡或水裡。它們的幼蟲有的可自由活動,有的常躲在隱蔽處。幼蟲大都在土裡或隱蔽處化蛹,不結繭,不過也有些種類會結繭保護著蛹。從幼蟲到成蟲有的只要一個星期,有的卻要二十年。依食性,觸角形狀,翅脈等不同,甲蟲可分為肉食性,多食性,有吻三大類。

4 大力甲蟲 -生物學特性


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全變態。但有部分種類如芫菁科、步甲科、隱翅甲科、大花蚤科和豆象科等均具有復變態,即幼蟲各齡出現多種不同形態。如芫菁科的豆芫菁屬,幼蟲共6齡:第1齡炳型,或稱三爪蚴,行動敏捷,在土中取食蝗卵,第2—4齡為蠐螬型,第5齡為象甲型,第6齡又轉變為蠐螬型。雌蟲產卵於土表、土下、洞隙中或植物上。產在植物上的卵,常包圍在卵鞘內,如肖葉甲科的部分種類;產在水中的卵,多包於袋狀的繭內,如水龜蟲等。產卵方式多是以偽產卵器直接產於土內或植物上;但天牛類可用上顎咬破樹皮,然後產卵其中;而某些象甲類則可用喙先在植物上挖洞,再將卵產於內部。幼蟲一般3齡或4齡,在一些大的類群中齡數常固定而一致,如步甲科和金龜甲科幼蟲多為3齡,葉甲科中的某些類群多為4齡。蛹在地表下者,多藏於土室內;在植物上化的蛹多具繭,象甲的蛹繭系由馬氏管的分泌物構成的。很多種類的成蟲具假死性,受驚擾時足迅速收攏,伏地不動,或從寄主上突然墜地。有的類群具有擬態,如某些象甲外形酷似一粒鳥糞。 成、幼蟲的食性複雜,有腐食性(閻甲)、糞食性(url]糞金龜)、屍食性(葬甲)、植食性(各種葉甲、花金龜)、捕食性(步甲、虎甲)和寄生性等。植食性種類有很多是農林作物重要害蟲,有的生活於土中為害種子、塊根和幼
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苗,如叩頭甲科的幼蟲(金針蟲)和金龜甲科的幼蟲(蠐螬)等;有的蛀莖或蛀干為害林木、果樹和甘蔗等經濟作物,如天牛科和吉丁甲科幼蟲等;有的取食葉片,如葉甲類及多種甲蟲的成蟲;有的是重要的貯糧害蟲,如豆象科的大多數種類專食豆科植物的種子等。捕食性甲蟲中有很多是害蟲天敵,如瓢甲科的大多數種類捕食蚜蟲、粉虱、介殼蟲、葉蝸等害蟲,步甲和虎甲能捕食多種小形昆蟲,尤其是對鱗翅目幼蟲等有很強的捕食能力。芫菁幼蟲寄生於蝗卵和蜂巢內,大花蚤有些種類的幼蟲寄生於蜚蠊體內,有些在蜂巢內營寄生生活。腐食性、糞食性和屍食性甲蟲,如埋葬蟲科、蜣螂科中的許多種類,可為人類清潔環境。還有一些甲蟲具有醫藥價值,其中應用較廣的如芫菁科的某些種類成蟲分泌的芫菁素(亦稱斑蝥素),具有發泡、利尿、壯陽等功用,近年來在中醫學上也用於治療某些癌症。

5 大力甲蟲 -經濟意義

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鞘翅目通稱甲蟲,前翅角質化為鞘翅,體軀堅硬,鎧甲似的體壁保護著蟲體,使它們能抵禦自然界中的各種傷害。精巧的身體結構與廣泛的適應性有利於它們成功地佔領陸地、空中和水中的各種生境,成為昆蟲綱中最大的一個目。其中一些種類是農業、林業、果樹和園藝的重要害蟲和益蟲,或由於商業運輸等原因而成為各類倉儲物和人類居室中的世界性害蟲。 甲蟲的食性很複雜,包括腐食性、糞食性、屍食性、植食性、捕食性和寄生性等。植食性的種類有很多是農林業的重要害蟲。重要的科有叩頭蟲科,其幼蟲通稱金針蟲,生活於土中。中國重要的種類有溝叩頭蟲和細胸叩頭蟲,為害土內的種子、塊根和幼苗。金龜子總科的幼蟲通稱蠐螬,也是重要的地下害蟲,在中國嚴重為害的有異麗金龜屬和齒爪鰓金龜屬。天牛科中重要的種類有家茸天牛、雙條杉天牛、蔗根天牛等,在中國為害木材、林木、果樹或經濟作物。葉甲總科的成蟲和幼蟲都是植食性,中國重要的種類有為害水稻的稻負泥蟲和稻鐵甲蟲,為害柑橘的惡性葉甲等。馬鈴薯甲蟲在歐洲和北美是馬鈴薯的大害蟲,為重要的國際檢疫對象。在象蟲總科中,中國有玉米象、米象和谷象,為害糧食和種子,是倉庫害蟲中的毀滅性種類;甘薯小象蟲是甘薯的重要害蟲。在北美和中美嚴重為害棉花的棉鈴象蟲是重要的國際檢疫對象。在倉庫害蟲中,皮蠹科的谷斑皮蠹為害穀類、豆類、花生、油料植物加工品和動物性食品等,其幼蟲抗藥性強,是重要的國際檢疫對象。此外,豆象科的蠶豆象和豌豆象也是中國重要的倉庫害蟲和檢疫對象。擬步甲科中的黃粉蟲、黑粉蟲、雜擬谷盜和赤擬谷盜等都是重要的儲糧害蟲。
   在捕食性的甲蟲中,有很多是對人類有益的,如瓢蟲科、步甲科和虎甲科等。瓢蟲科中的澳洲瓢蟲是有很大經濟價值的天敵昆蟲,中國已從大洋洲引進以防治吹綿蚧;隱唇瓢蟲原分佈於印度至澳大利亞,中國也曾引進以防治介殼蟲。步甲科中重要的種類如中華廣肩步甲和赤胸步甲捕食粘蟲和切根蟲等鱗翅目幼蟲,捕食率很高。

6 大力甲蟲 -參考資料:

1、http://news.163.com/08/0312/14/46REME0S000125LI.html

2、http://baike.baidu.com/view/1462704.htm


 

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