哈佛大学出版社近期出版了一本科学领域的新书,题为《秘密武器:昆虫、蜘蛛、蝎子及其他多腿生物的防御手段》。该书探讨了一些生物富于策略的、狡猾的、有时甚至是致命的进攻以及防御手段,用于抵御捕食者的捕食或者用于捕获猎物。“生命科学”网站获得该书的作者康奈尔大学的化学生态学家托马斯-艾斯讷(Thomas Eisner)、玛利亚-艾斯讷(Maria Eisner)以及麦乐迪-西格勒(Melody Siegler)的许可,现摘取书中丰富例证和专家说明的生物惊人防御能力的一部分与读者分享。
第十名 蜈蚣---多腿
众所周知,蜈蚣是多腿生物,一般有近百条腿,让人看起来毛骨悚然。然而仔细观察我们可以发现,这些可怕的东西头部和尾部看起来是一样的。如果你不小心碰到了一只蜈蚣的尾部,它将会蜷缩并实施攻击。这种蜈蚣科百脚虫多以昆虫为食,但有时也吃蟾蜍和老鼠。不可思议吧?要知道,蜈蚣可以长到一英尺长呢!
第九名 佛罗里达树林蟑螂---异味分泌物
在佛罗里达树林蟑螂的腹部有一种腺,可以产生有40种成分组成的分泌物,包括如酸、醚以及一些臭虫经常排出的一些臭味的物质。佛罗里达树林蟑螂排出的物质能达到6英寸之外,可以让你的眼睛感觉像受酷刑一样酸疼,而老鼠和蜥蜴也不喜欢其排出的分泌物的气味。
第八名 蜜蜂---自杀性的毒刺
对那些患有过敏症的人来说,被蜜蜂的毒刺刺一下也许会致命。在美国,因为被蜜蜂蜇到而丧命的人员必被蛇咬、被蜘蛛蜇或被其他有毒生物所刺而死亡的人要多得多。只有雌蜜蜂才会刺人,在蜂窝里工作的蜜蜂通常都是那些没有生育能力的雌蜜蜂。当蜜蜂感觉自己遇到危险时,会将自己的毒刺刺入对方的身体,并将毒刺留在对方体内。当蜜蜂离开之后,毒刺内的毒液才会释放,而没有了毒刺的蜜蜂不久便会死去,所以蜜蜂自卫的行为实际也是一种自杀行为。
第七名 蛾---“猫头鹰眼”
研究发现,玉米天蚕蛾有双重自卫方式:平时停在树干上,其前翅向后平伏,掩着后翅,前翅酷似树皮颜色;但若敌害惊动了它,它就会突然展前翅,露出后翅上的猫头鹰眼形的花纹,吓跑捕食性鸟类等敌害。
第六名 蝎子---剧毒尾部
众所周知,蝎子的毒液通常都储存在尾部,但其毒性却因品种而异。尽管很多人对蝎子非常发憷,但其时大多数蝎子盯一下的后果和蜜蜂蜇一下差不多,很少致命。但是也有一些为数不多的致命蝎子品种,比如美国西南部的木蝎。
第五名 鞭尾蝎---酸味分泌物
在家的时候可不能象上面图片中那样逗弄鞭尾蝎。它们拥有威力强大的螫,与能够喷出酸液的鞭状尾巴。如果鞭尾蝎受到如镊子这样的东西的干扰,它可以散发出一种高浓度的味似醋的刺激性分泌物。鞭尾蝎的判断力极强,散发分泌物的方向准确率很高。这种分泌物可以使蚂蚁、老鼠以及其他捕猎者远离。
第四名 带喙臭虫---注射毒液的喙
这种虫子有一种喙,可以给猎物注射一种有毒的唾液。如果人被它蜇了一下也会感到疼痛无比。同时,当它受到威胁时,还会散发出一种具有强力气味的气体来进行自我防御。
第三名 毛毛虫---粘性皮肤
如果有蚂蚁想啮吞噬这种毛毛虫,其嘴巴将会被该毛毛虫的皮肤上的粘液所粘住,因为该毛毛虫身体的表现有一层强力粘性物质,帮助其抵御捕食者。
第二名 地蜈蚣---巨大钳子喷射毒液
地蜈蚣拥有一对巨大的钳子,看起来非常可怕,然而对小动物来说,地蜈蚣从腹部喷射化学物质才更加可怕,而化学物质正是沿着这对大钳子的方向喷射的。
第一名 龙虱---水陆空全能手
龙虱是靠跳跃捕捉食物的昆虫,属于鞘翅目完全变态的昆虫,后足特化为游泳足,幼虫和成虫皆有强壮的大颚,可捕食水中的鱼虾与水生昆虫,同时能跳跃的从一个池塘飞到另一个池塘并捕捉空中的猎物。在遭到鱼类或两栖动物的攻击时,它们会喷射出有毒的甾族化合物进行防御。
捕食动物,全副武装寻着猎物的踪迹。它们携带着威力强大的攻击武。它们是自然界精英。它们将揭示成功捕猎的奥秘。
从3百英尺的高空,跃入水中,如冲向厚厚的墙壁。可鸟类毫发无损,因为它们掌握了特殊的技能。它们的身体适于经受撞击。由此成了具有毁灭性的捕食者。鲣鸟和鹈鹕长着强有力的双翼,型呈鱼雷状,广泛布于世界各地。
鹈鹕飞翔数百公里,寻找鱼群的位置。它仔细搜索着任何蛛丝马迹。鹈鹕采取一系列惊人的举措,把气动力学、协调性、和对时机的准确掌握相互结合,将自身转变为威力强大的武器。首先,象战斗机驾驶员一样检查准具,利用双足进行调整。然后,在两翼的导引下,开始俯。入水前的瞬间,收拢双翅,身体流线型冲入水中。必须把握最佳时机,过早收拢双翅,就无法控制方向。太迟,就将坠毁。二者都会危及命。必须精确地计算收拢双翼的时机,无论从哪里开始俯冲,最终的入速度有多快,入水的时机总是一成不变,这个时刻为撞击发生前的八百二十毫。八百二十毫秒给了鹈鹕足够多的时间收拢双翼。但只具有对短暂时刻的精确把握远远不够,还必须使用人眼还无法分辨特殊武器。
俯冲时,鹈鹕吸入大量的气体。于是胸部和颈部的气囊膨胀,就像轿车的安全气囊,保护着鹈鹕。它的头骨就像钢盔,这样鹈鹕拥有了完整的撞击保护装置。面对如此凶悍的对手,鱼类的防御不堪一击。遭遇这种独特的导弹攻击时,即使隐藏于海面下十几米,仍然难逃厄。
我们的目光从导弹转向破解保险的大师。在马达加斯加的森林里,指猴搜着隐藏在树干里的猎物。它装备着自然界最为光怪陆离的武器,一根瘦弱、纤细的手指。每当需要破解、进入猎物的巢穴,这根手指就变成了万能钥匙。指猴用手指敲击树干,探察是否存在中空的部位,是否有物体在其中移动。观看慢动作时,可以发现敲击的秘密。每次敲打之后,指甲轻轻地滑过树干的表面,科学家认为指猴在探测微小的振动。指猴之所以能这么做,是因为它手指十分纤细,能够发生谐振现象,可使它形象地刻画树干内部的状况。它的耳朵较大,极为灵活。可以捉细小的声响,辅助手指处传来的微弱信号。它发现了线索。树表层下方三厘米处有一个空洞。指猴调动起所有的搜索力量,它的眼睛,也许是为了加强其它的感觉。
蚧螬听到敲击声,开始移动身体。
这为指猴提供了更多的线索。它劈开树干,指猴并没有直接捕捉蚧螬,它非常机智,它用手指掠过隧道,期望在四周到更多的猎物。蚧螬散发出诱人的气味,就躲藏隧道的另一端。为了捕捉猎物,手指必须发挥另一种功能。原先用于切削的指甲,现在变成铁钩。借助万能钥匙的帮助,指猴打开蚧螬的保险箱。
有些动物的武器既可以用于攻击,也可以用于防御。两只螃蟹象中世纪的骑士,披沉重的铠甲,为了领地而争斗。螃蟹将脆弱的身躯隐藏在铠甲内,它的堡垒固若金汤。螃蟹是一个坚固的组合体,包括多个杠杆、枢轴和关节。可怕的蟹螯可以轻易地碾碎食物,甚至眼睛也被安置在可收缩的炮里,强有力的足可以把它送入礁石的隙:生活在堡垒里,角斗士安然无恙。似乎没有对手能够击破螃蟹的防御。但事实并非如此。和螃蟹完全不同,它的手臂颀长、盘根错节,布满了富有弹性的吸盘,身体十分柔弱。它的铠甲和螃蟹也有所差异,位于身体的内部。章鱼悠闲地踱出了洞穴,它调整吸盘的方位,向食物飘去。察觉到捕食动物逐渐逼进,螃蟹身而逃。它被迫自卫。
章鱼象一片乌云,铺天盖地,紧地包住猎物,蟹螯失去了作用。章鱼用吸盘裹胁着螃蟹,返回洞。螃蟹的体表覆盖着坚硬铠甲,根无法劈开。可是,回到巢穴以后,章鱼露出了自己秘密武器。它的口中长着两条全副装甲的舌,第一条,长约七厘米,称为齿舌,上分布着多排锋利的牙齿。第二条称为乳突,布满了乳头状突起。可以击破螃蟹的铠甲。首先,用齿舌抹除蟹壳的外层,里最接近心脏。这就象刮除混凝土。然后用乳突钻出一个小孔。将毒素注入螃蟹的体内,迫使蟹脱落。即使用如此可怕的工具,击破螃的防御还需要花费四十分钟的时间。
有些捕食者拥有两张面孔。夏季数周里,蜻蜓捕捉长着翅膀的昆虫。可在此之前的三年中,它们生活在完全不的世界里。时光倒流,回到长出翅膀,开始中生活之前,它是一个怕的猎手。蜻蜓的幼虫,称为稚虫。稚虫装备着超乎好莱坞科幻影片象的武器。在发动袭击之前,必须进入攻击域。它觉察到蝌蚪的移动。为了接近猎物,稚虫使用了推进器。它从尾部吸水,然后挤压腹部,把水喷去。这就象液态火箭推进器。
稚虫悄悄地移动。发动攻击前,须进入攻击范围。它能够生成具有立体感的视觉。十五厘米以内,双眼观察到的图像相互合。蝌蚪被牢牢地锁定。稚虫的武器长度同样也为十五厘。它是口的一部分,经过变形,称为面具。面具分为两部分,位于头部的下,是一件液压武器。猎物闯入视线以后,稚虫作好准。它反方向使用推进器。
稚虫挤压腹部,首先必须关闭尾的出水口。液体向前而不是向后方流,面具内的压力逐渐增大。面具紧紧地关闭,直到压力达到值。然后,在几毫秒之内,射出液体。面具的底部,生长着两个致命的钳,可以轻易地抓住猎物。睛和面具密切配合,变成了犀利的武。就像好莱坞影片《异形》中的魔爪一可怕,这位捕食者是精密机械的奇迹。无论捕食者的武器如何先进,都须心等候。
捕食者和猎物不约而同地向灯光赶来。飞蛾十分迷恋灯光。 就象骑上了旋转木马,环绕着光漫无目的地飞舞。在下方,捕食者紧紧地锁定了猎物。为了捕捉飞蛾,壁虎必须克服引的影响。它拥有复杂的附着力控制系统,用于任何物体的表面。一些动物长着爪子,可以攀爬树。然而,在玻璃上移动,需要更加杂的附着力。壁虎的附着力控制系统精密入。每根脚趾都覆盖着肉垫,可以充膨胀。肉垫表面分布着数以千计,整齐排列的刚毛。刚毛表面覆盖着浓密的卷须。卷须的末端,充斥着天然的静电。玻璃同样也充斥着静电。当两种同极性的电荷靠近时,会相互吸引,壁正是利用了这一现象。每次移动脚步时,肉垫最大限度膨胀,它的表面充斥着数以百万计的正电荷。
壁虎就像气球牢牢地粘住。为了在粗糙的表面上移动,需要一种附着力:利用卷须抓住表面。当所有的附着力都发挥作用以,只需一根脚趾,壁虎就能将身体悬挂来。屋顶上,为了捕捉猎物,壁虎还要面对下一个挑战。由于腹部朝上,很难将血液输送四肢。可是壁虎只需作轻微的调节,输适量的血液,以维持相应的附着力。这个系统非常有效,壁虎可以悬数小时,等待时机,发动进攻。
这个令人难以置信的控制系统正接受最后的测试。它不辱使命,抓住了猎物。在纳米比亚,沙蛇在炙热的沙漠中行。狂风卷起漫天的黄沙,在沙丘表面成了绮丽的图案。在沙漠下方,生活着另一个物种。描绘出了奇异的图案。图案不大,零星地布在沙地上。一种奇特的捕食动物创造了这种案,它使用特殊的技巧捕捉猎物。在夜晚,蚂蚁外出觅食。以蚂蚁的身高,根本无法发现微的石圈,察觉其中潜藏的危险。锦冠蜘蛛在石圈中生活,等候猎来临。一旦触及石块,就难以逃生。这是一片可怕的雷场。这是一场赌博。
今晚,蚂蚁十幸运。锦冠蜘蛛解决了一个工程难题。选择数量适当的石块:一般有七到八块鹅卵石。其石块则被清走。每块鹅卵石恰好为蜘蛛体重的两。更为关键的是,鹅卵石由石英构成,为石英具有特殊的性质。锦冠蜘蛛小心翼翼地把鹅卵石码在洞口。它无法搭建传统的蛛网,因为漫飞舞的沙粒会扯断蛛丝。所以为了捕捉物,它们设计出这座别具一格的建筑。洞穴内,鹅卵石上缠绕着纤细的丝。蜘蛛在蛛网上休憩。现在万事俱备。蚂蚁看不到石圈,不久它愚蠢的着危险,步入蜘蛛布设的雷场。稍有风吹草动,蜘蛛就会警觉。石英鹅卵石暴露了蚂蚁的踪迹。它的触角碰到石块,警报拉响了。
石英晶体能不失真地传输微弱的振动。振动沿着蛛丝传播,到达位于另一端的蜘蛛。令人惊异的是,蜘蛛能够分辨,是风、猎物,还是其它捕食者引起的振动。振动也精确地指明了发动攻击的方位。沙漠中,锦冠蜘蛛懂得石英能够不失真地传输微弱的振动,数百万年以来,一直在利用这一性质。直至近期,人类才发现这个现象,并将它用于调节手表。自然界设计了一种可以使人昏厥的稀有武器。在太平洋,有一种动物就装备了这种系统。
电鳐正在狩猎。它掌握了一种自然的力量,可以摧毁猎物。这种捕食动物装备了致命的武器:电棍。利用电流攻击对手。它身体的六分之一由经过变形的肌肉组成,就像许多微型的电池。电池的总电压足以使人昏厥。夜晚,动物隐藏在海草和礁石背后。电鳐在位于猎物上方两米的高度,四处搜索。电鳐属于软骨鱼类,可以探测到生物发出的微弱电信号。
鸟类掌握了特殊的技能,它们的身体适于经受撞击。由此成了具有毁灭性的捕食者。

鲣鸟和鹈鹕长着强有力的双翼,呈鱼雷状,广泛布于世界各地。鹈鹕飞翔数百公里,寻找鱼群的位置。它仔细搜索着任何蛛丝马迹。鹈鹕会采取一系列惊人的举措,把气动力学、协调性和对时机的准确掌相结合,将自身转变为威力强大的武器。无论从哪里开始俯冲,最终的入水速度有多快,入水的时机总是一成不变,这个时刻为撞击发生前的八百二十毫秒。俯冲时,鹈鹕吸入大量的气体。位于胸部和颈部的气囊膨胀,就像轿车的安全气囊,保护着鹈鹕。它的头骨就像钢盔,这样鹈鹕拥有了完整的撞击保护装置。面对如此凶悍的对手,鱼类的防御不堪一击。
我们的目光从导弹转向破解保险的大师。在马达加斯加的森林里,指猴搜着隐藏在树干里的猎物。它装备着自然界最为光怪陆离的器:一根瘦弱、纤细的手指。每当需要破解、进入猎物的巢穴,这根手指就变成了万能钥匙。指猴用手指敲击树干,探察是否在中空的部位,是否有物体在其中移。每次敲打之后,指甲轻轻地滑过干的表面。科学家认为指猴也在探测微波的振动。指猴之所以能这么做,是因为它手指十分纤细,能够发生谐振现象。可使它形象地刻画树干内部的状况。它的耳朵较大,极为灵活。可以捉细小的声响,辅助手指处传来的微弱信号。

它发现了线索:树表层下方三厘米处有一个空洞。指猴调动起所有的搜索力量。它上眼睛,也许是为了加强其它的感觉。蚧螬听到敲击声,开始移动身体。这为指猴提供了更多的线索。它劈开树干。指猴并没有直接捕捉蚧螬,它非常机智,它用手指掠过隧道,期望在四周得到更多的猎物。原先用于切削的指甲,现在变成铁钩。借助万能钥匙的帮助,指猴打开了蚧螬的保险箱。
有些动物的武器既可以用于攻,也可以用于防御。两只螃蟹象中世纪的骑士,披着沉重的铠甲,为了领地而争斗。螃蟹将脆弱的身躯隐藏在铠甲,它的堡垒固若金汤。螃蟹是一个坚固的组合体,包括多杠杆、枢轴和关节。可怕的蟹螯可以轻易的碾碎食物。甚至眼睛也被安置在可收缩的炮里。强有力的足可以把它送入礁石的缝隙,生活在堡垒里,角斗士安然无恙。似乎没有对手能够击破螃蟹的防御。

但事实并非如此。和螃蟹完全不同,章鱼的手臂颀长、盘根错节,布满了富有弹性的吸盘,身体十分柔弱。它的铠甲和螃蟹也有所差异,位于身体的内部。察觉到捕食动物逐渐逼进,螃蟹转身而逃。章鱼象一片乌云,铺天盖地,紧紧地包住猎物,蟹螯失去了作用。
螃蟹的体表覆盖着坚硬铠甲,根本无法劈开。可是回到巢穴以后,章鱼露出了自己秘密武器。它的口中长着两条全副装甲的舌头,第一条长约七厘米,称为齿舌,上面分布着多排锋利的牙齿。第二条称为乳突,布满了乳头状突起。它们可以击破螃蟹的铠甲。它首先用齿舌抹除蟹壳的外层,这就象刮除混凝土。然后用乳突钻出一个小孔,将毒素注入螃蟹的体内,迫使蟹壳脱落。即使用如此可怕的工具,击破螃蟹的防御还需要花费四十分钟的时间。
有些捕食者拥有两张面孔。夏季的数周里,蜻蜓捕捉长着翅膀的昆虫。可在此之前的三年中,它们生活在完全不同的世界里。时光倒流,回到长出翅膀开始空中生活之前,它是一个怕的猎手。

蜻蜓的幼虫,称为稚虫。稚虫装备着超乎好莱坞科幻影片里的武器。它觉察到蝌蚪的移动。它能够生成具有立体感的视觉。十五厘米以内,双眼观察到的图像相互合。蝌蚪被牢牢地锁定。为了接近猎物,稚虫使用了推进器。它从尾部吸水,然后挤压腹部,把水喷去。这就象液态火箭推进器。稚虫悄悄地移动。稚虫的武器长度同样也为十五厘米。它是口的一部分,经过变形,称为面具。面具分为两部分,位于头部的下面,是一件液压武器。
猎物闯入视线以后,稚虫作好准备:它反方向使用推进器。首先必须关闭尾的出水口,液体向前而不是向后方流,面具内的压力逐渐增大。然后,在几毫秒之内,射出液体。面具的底部,生长着两个致命的钳,可以轻易地抓住猎物。眼睛和面具密切配合,变成了犀利的武器。就像好莱坞影片《异形》中的魔爪一样可怕,这位捕食者是精密机械的奇迹。

无论捕食者的武器如何先进,都须耐心等候。
飞蛾十分迷恋灯光。就象骑上了旋转木马,环绕着光漫无目的地飞舞。在下方,捕食者紧紧地锁定了猎物。为了捕捉飞蛾,壁虎必须克服引力的影响。一些动物长着爪子,可以攀爬树木。然而,在玻璃上移动,需要更加复杂的附着力。壁虎的附着力控制系统精密入微。每根脚趾都覆盖着肉垫,可以充分膨胀。肉垫表面分布着数以千计、整齐排列的刚毛。刚毛表面覆盖着浓密的卷须。卷须的末端,充斥着天然的静电。玻璃同样也充斥着静电。当两种同极性的电荷靠近时,会相互吸引,壁虎正是利用了这一现象。每次移动脚步时,肉垫最大限度膨胀,它的表面充斥着数以百万计的正电荷。壁虎就像气球牢牢地粘住。当所有的附着力都发挥作用以后,只需一根脚趾,壁虎就能将身体悬挂起来。这个系统非常有效,壁虎可以悬挂数小时,等待时机,发动进攻。它不辱使命,抓住了猎物。
在纳米比亚,狂风卷起漫天的黄沙,在沙丘表面成了绮丽的图案。在沙漠下方,生活着另一个物种。它描绘出了奇异的图案。图案不大,零星地布在沙地上。一种奇特的捕食动物创造了这种图案,它将使用特殊的技巧捕捉猎物。
锦冠蜘蛛解决了一个工程难题。选择数量适当的石块:一般有七到八块鹅卵石。其余石块则被清走。每块鹅卵石恰好为蜘蛛体重的两倍。更为关键的是,鹅卵石由石英构成,因为石英具有特殊的性质。锦冠蜘蛛小心翼翼地把鹅卵石码在洞口。它无法搭建传统的蛛网,因为漫飞舞的沙粒会扯断蛛丝。所以为了捕捉猎物,它们设计出这座别具一格的建筑。洞穴内,鹅卵石上缠绕着纤细的丝。蜘蛛在蛛网上休憩。现在万事俱备。
在夜晚,蚂蚁外出觅食。蚂蚁看不到石圈,不久它愚蠢的冒着危险,步入蜘蛛布设的雷场。蚂蚁的触角碰到石块,警报拉响了。石英晶体能不失真地传输微弱的振动。振动沿着蛛丝传播,到达位于另一端的蜘蛛。令人惊异的是,蜘蛛能够分辨是风、猎物,还是其它捕食者引起的振动。振动也精确地指明了发动攻击的方位。
沙漠中的锦冠蜘蛛懂得石英能够不失真地传输微弱的振动,并且数百万年以来,一直在利用这一性质。直至近期,人类才发现这个现象,并将它用于调节手表。