昆虫|这种昆虫为何能在水面上行走自如,入水也不湿?

如果你在河流湖泊等自然水域边观察水面 , 几乎一定能看到一种小昆虫 , 看起来有点儿像蚊子 , 但是要比蚊子大得多 , 如下图:
昆虫|这种昆虫为何能在水面上行走自如,入水也不湿?
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这种小昆虫能在水面上行走自如 , 也能一动不动的停在水面上 , 还可以跳跃和飞奔 , 堪称昆虫界的“铁掌水上漂” , 无论怎样动作 , 它都能在水面上卓然而立 , 身体不会沾湿 , 有时候它也会潜入水下 , 但从水中钻出来之后 , 身体一样不会沾水 , 甚是奇特 。
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那么这种奇特的昆虫叫什么名字呢?说起来可多了去了 , 因为全国各地对这种昆虫各有不同的叫法 , 比如水拖车、水蜘蛛、水马、水蚂蚱、水滑子、担张钩子、钩担挂子、香油罐子、卖香油的等等 , 全部统计的话 , 名字或有上百个 。
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这种小昆虫的学名其实叫水黾 , 属于半翅目黾蝽科 , 多为灰色或黑褐色 , 体长8~20毫米 , 头部为三角形 , 两条前腿较短 , 但后面4条腿很细长 , 特别是中间一对 , 很长很有力 , 是其在水面滑行的主要推动力量之源 , 其躯干瘦长 , 体型有点像一只特大号蚊子 , 但实际上它和蚊子没什么关系 , 而且恰恰相反 , 它是以蚊子为食的 , 是蚊子的主要天敌 , 消灭蚊子的本领不下于蜻蜓 , 所以这种虫子是益虫 。
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那么水黾为何能在水面上行走自如和肆意跳跃 , 却连脚和身体都不会浸湿呢?这就得说一说水的物理特性和水黾的脚与身体的特殊构造了 。
我们都知道水面有一种张力 , 我们用一个较干燥的东西压向水面的时候 , 水通常不会马上把这个东西浸湿 , 而是会把水面向下压到凹下去一些 , 这是因为水分子在与空气相接的地方排列很整齐 , 如同形成了一层膜一样 , 这样可以防止内部的水分子轻易地跑到空气中 , 这层水膜的连接十分紧密 , 如果一个十分干燥的东西(湿的东西与水接触时相互间的水分子会马上联合)压在上面 , 就会使得这层水膜在一定范围内整体下沉 , 那么这层水膜同时也会给上面的物体一个向上的张力 , 对于十分轻巧的物体来说 , 只要张力足够大 , 就可以把它们撑在水面上 。
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接下来我们说一说水黾的身体为什么不会浸湿 , 如果单用肉眼观察 , 我们无法发现其中的奥妙 , 但在高倍显微镜下 , 就能发现水黾全身大部分地方都布满了疏水性的刚毛 , 特别是腹部 , 覆有一层极为细密的银白色刚毛 , 外观为银白色丝绒状 , 具有很强的拒水作用 , 而且刚毛里面还能困住一些空气 , 即使外面有一点点湿 , 里面也不会湿的 , 这就好像鸭子、鹅等水禽的油性羽毛一样 , 其中也能存住一些空气 , 在水中游动也不会湿 。 这就是水黾不会湿身的原因了 。
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水黾腿部的构造更为奇特 , 虽然水黾的脚已经十分细小 , 和人的头发粗细差不多 , 但是显微镜下能发现上面还有非常密集的刚毛 , 多达数千根按同一方向排列 , 而且可以分为好几层 , 这些刚毛直径不足3微米 , 只有我们的头发直径的1‰ , 然而再放大的话 , 又能发现这些刚毛表面上还有螺旋状纳米结构的构槽 , 吸附在构槽中的气泡可形成气垫 , 这样就使得水黾的脚能展开较大面积 , 并且能与水面用气泡隔绝 , 如同一块滑板一样压在较大面积的水膜上 , 有生物学家计算认为水黾一只脚获得的水膜的张力就可以支撑起15倍体重 , 6只脚可以排开相当于自身体积上百倍的水 。 再加上水黾还会把前后腿张开最大以减小单位压强 , 而水黾的身体又那么的轻巧 , 当然能在水面上行走跳跃了 。
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水黾虽然很小 , 但是在水面上行走跳跃的速度却很快 , 主要靠中间和后面两条腿推水的力量 , 速度可达每秒1.5米 , 是其体长的100倍 , 如果人也能这么快 , 那么百米赛跑不用一秒钟就完成了;而且水黾可以跳跃30厘米高 , 是其体长的10~20倍 , 人如果能像它一样 , 一跃就能跳到30层高的楼顶顶端 。
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我国还有不少地方将这种小昆虫叫作“卖香油的”、“香油罐子”、“卖盐的”等 , 这种说法说明它是有味道的 , 原来据说这种昆虫吃到嘴里时有一种浓浓的香油味道 , 还有点咸 , 才有了这样的称呼 , 通常出现这样的情况 , 是因为这类动物有独特的腺体 , 能排出某种有芳香羟味的化合物 , 但是生物学家研究发现水黾并没有独特的腺体 , 之所以会有这样的味道 , 很可能是因为它在的消化系统分泌物比较独特 , 或者是它的体液中含有某种挥发性化合物的原因 。
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水黾这种昆虫在全世界大多数地方都有分布 , 在我国也是全国各地都有 , 凡是没有污染的 , 自然水域中 , 都可以看到它们的身影 , 而在大海中还有海黾 , 你见过这种小昆虫吗?怎么称呼它呢?有没有做过一些与它有关的趣事呢?可以在下面聊一聊哟!


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