文/藍狐、李理
生物界存在著許多奇蹟,像非洲納米比亞異常乾旱的古沙漠中,有一種甲蟲靠著高超的集水技巧,悠然存活於沙漠中;北美阿拉斯加酷寒的極地裡,有一種甲蟲靠著體內的防凍物質,悠然存活於凍原中……
納米比亞甲蟲 沙漠薄霧中集水
接天連壤的沙漠,像個金黃色的海。那些由無數沙粒組成的、不斷湧動的金濤銀浪,實際上是極其乾涸的死海。任何一隻動物不幸渴死在沙漠裡,恐怕用不了多長時間,便會被風吹成一縷縷的毛絮飛鴻。
然而,就在這樣艱難的疆域,竟然還有生命像沙漠行者般存在,雖然牠的體型不過一片指甲大小,卻能憑藉極其頑強的生命韌性,及高超的集水技巧,執拗地存活下來,使生命得以經久傳承下去。
趁夜爬上高丘等待
這種存活於非洲納米比亞大沙漠中的甲蟲,以死於沙漠的動物為食,並依賴每個月不超過6次,稀薄且快速飄散的沙漠晨霧,攝取微量水分維生。為了迎接難得的霧氣,甲蟲必須趁夜向更高一點的沙丘爬去。
夕陽西下。在夕照斜映下,沙漠甲蟲的身影顯得高大。牠步伐從容,每向前邁進一步,都有幾顆沙粒滾在一旁,發出輕微但堅硬的聲響。不住吹來的晚風,一遍遍拂過牠流線的軀殼。牠知道,得要在星星升起之前,攻頂站上那個沙丘。
即便傍晚時分,沙漠依然灼熱,每一顆早被陽光烤熟的沙粒,散發著熱氣和餘溫,使夜空被炙烤得絳紫一片。沙漠甲蟲爬得很累,四肢也發疼,腹部似乎給燙熟了,體內僅存的水分,正一點一滴揮發殆盡,牠感到呼吸急促,眼前幻影重重,每邁出一步都像是生命的涅槃。
倒立迎霧趁機吸飽
可是,必須站到沙丘上去,必須……爬行啊……就這樣想著,爬著;爬著,想著,終於沙漠甲蟲不支昏厥在沙丘上。天空中漫天閃爍的星斗,彷彿夢中美麗的晨霧。
夜風吹來遙遠的消息,那從異域傳來的夜露,也裹挾在風裡而至。夜露遇到沙漠升騰的熱量開始變暖,於是,整個沙漠一片霧氣騰騰。就在這個瞬間,沙漠甲蟲悄悄甦醒過來,快速壓低頭部直至深入地表,同時將身後的雙足高高舉起,讓整個身軀倒立起來,背部迎著風吹來的方向。
牠不斷調整著方向,盡可能讓飽含露水的風溼漉漉打在自己的身上,並且隨著數量的增多,便會有水珠兒順著倒立的身軀流入口中。金沙甲蟲終於吸飽了水,足以撐到下次晨霧來臨的時刻。
阿拉斯加甲蟲 獨擁特有防凍劑
繼科學家在魚類、植物、細菌和真菌中,發現生物防凍物質,十多年前,科學家又在阿拉斯加甲蟲體內,發現新型防凍物質,並據此發明了防凍液。
位於北極圈內的北阿拉斯加,冬天氣溫平均降到零下19度,最低至攝氏零下60度左右,白雪覆蓋大地的時間長達5個月。在這段過程中,阿拉斯加甲蟲還是能夠保持細胞內的水分不結冰,成為當地唯一能在酷寒中生存的昆蟲。
2009年,美國印第安納州聖母大學的肯特·沃爾特斯研究小組,在知名基礎科學學術雜誌《美國國家科學院院刊》上發表論文,指稱:在阿拉斯加一種甲蟲身上,找到新的生物防凍物質。
科學家發現,阿拉斯加的Upis ceramboides 甲蟲,可依賴體內一種特殊的beta-Mannopyranosyl物質,在攝氏零下60度低溫條件下仍能存活。但和早先研究猜測不同的是,這物質不是由蛋白質,而是由一種類似葡萄糖的化學組合物構成。
沃爾特斯小組在研究過程中,先讓這種阿拉斯加甲蟲適應愈來愈低的溫度,直到攝氏零下8度,以激活牠的防凍機制,再從其液狀物中找到耐受冰凍的基礎物質。之後,研究人員摧毀了這種物質,結果甲蟲的防凍機能也隨之崩潰。
在此之前,科學家最早發現的一種生物防凍物質,是從北極魚類中找到的。這些魚依賴體內某些蛋白質防止冰晶生長,而能在冰冷的水域中生存。
科學家從阿拉斯加甲蟲身上新發現的化學組合物,據推測也具有這種機能,可像薄薄的套子緊貼包裹在細胞膜上,使冰晶盡量保持微小狀態,也能預防冰晶進入細胞,研究小組後來據此發明了防凍液。
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集水器構造特殊
沙漠甲蟲的外殼布滿了小疙瘩,每個疙瘩表面都像玻璃一樣光滑,這種複雜的結構可以更好地吸收水汽,形成小水滴。在每個疙瘩的斜面,和疙瘩與疙瘩之間的「凹槽」上,則覆蓋著一層蠟狀物質,具備疏水功能。
當小水滴慢慢變大而且有些重的時候,就會從疙瘩的頂端滾落到「凹槽」,然後慢慢滾到甲蟲頭部的小溝裡,再順流到甲蟲的嘴裡。
科學家通過對這種甲殼蟲集水機制的研究,在極乾燥的地區,架起沙漠甲蟲外殼形狀的帳篷,來綠化沙漠發展農業,結果證實,這對水分的收集非常有效。