納米布沙漠甲蟲(chóng)(Namib Desert beetle),翅亞綱,鞘翅目,主要生活于納米比亞的納米布沙漠之中。
在干旱的沙漠中,這種甲殼蟲(chóng)竟然掌握了一種獨(dú)特的獲取水的方法。它們的翅膀上有一種超級(jí)親水(superhydrophilic riblets)紋理,同時(shí)還有一種超級(jí)防水(superhydrophobic riblets)凹槽。它們共同合作,可以從外界的風(fēng)中吸取水蒸汽。當(dāng)親水區(qū)的水珠越聚越多時(shí),這些水珠就會(huì)沿著弓形后背滾落入沙漠甲蟲(chóng)的嘴中。2006年,美國(guó)麻省理工學(xué)院科學(xué)家米切爾-魯伯納等人利用納米粒子層研制出了這種奇妙的水收集系統(tǒng)。
他們又聯(lián)合牛津大學(xué)科學(xué)家安德魯-帕克爾根據(jù)沙漠甲蟲(chóng)的吸水原理,共同研制了一種新的材料。這種材料將可以從霧或露水中吸收水份供人們飲用。
納米布(Namib)在當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)中是“遙遠(yuǎn)的干燥平地”的意思,納米比亞(Namibia)的國(guó)名就取自納米布。納米布沙漠是本格拉寒流的杰作。數(shù)億年前,本格拉寒流沖擊大西洋海岸,由于溫度低,海水不僅不蒸發(fā),還“吸取”了從陸地上吹來(lái)的濕氣,經(jīng)過(guò)上億年大自然的變遷,干燥的熱風(fēng)將岸上山中的巖石風(fēng)化為細(xì)沙和粉塵,納米布成為一片沙海。納米布沙漠有1億多年的歷史,是世界上最古老的沙漠之一。它南面與南非以?shī)W蘭治河為界,北面與安哥拉以庫(kù)內(nèi)內(nèi)河為界。
納米布沙漠又是世界上霧最多的沙漠之一。這是因?yàn)榘滋鞖鉁馗?,夜間氣溫低,晝夜交替,氣壓變化頻繁。當(dāng)海中的濕熱浪掠過(guò)本格拉寒流沖向沙漠時(shí),濕熱空氣遇冷凝成霧。盡管沙漠常年不下雨,還有地衣及其它植物生長(zhǎng),更有一種2000多年前生長(zhǎng)的堪稱為活化石的矮樹(shù)Welwitschia。干燥的沙漠中有甲蟲(chóng)、蜘蛛之類(lèi)的昆蟲(chóng),有蜥蜴、蛇之類(lèi)的爬行動(dòng)物,還有羚羊、斑馬、非洲大羚羊之類(lèi)的野生動(dòng)物。到了納米布沙漠,游人如置身于黃色的海洋中。周?chē)且煌麩o(wú)際、波浪起伏的沙丘,有些地方沙丘竟高達(dá)300米。
在太陽(yáng)的照射下,沙粒閃閃發(fā)光、金光耀眼。行程數(shù)百里不見(jiàn)人煙,偶爾可見(jiàn)到野生動(dòng)物在游蕩。游人進(jìn)入這夢(mèng)幻世界,不禁贊嘆大自然的杰作。在納米比亞海域,南下的安格拉暖流與北上的本格拉寒流相互交匯,再加上南極東南信風(fēng)的作用,在本格拉寒流區(qū)部分大陸架上形成強(qiáng)大上升流,因此納米比亞海域魚(yú)類(lèi)資源豐富。大西洋在納米布沙漠的海岸線長(zhǎng)達(dá)1600公里。海岸與沙漠之間形成一條寬50公里得天獨(dú)厚的生態(tài)系,由于自然條件獨(dú)特,魚(yú)類(lèi)繁多,很多珍禽異獸得以在此繁衍生息。在納米布海岸有一個(gè)海豹保護(hù)區(qū),那里棲息著8至10萬(wàn)只長(zhǎng)有外耳的海豹,數(shù)目之大,實(shí)屬世界罕見(jiàn)。
納米布海岸是大西洋海浪的緩沖地帶,也是幼魚(yú)的避風(fēng)良港。海灘上布滿了大大小小的沙坑和巖石,水生植物在此生長(zhǎng),小動(dòng)物也在此傳宗接代。退潮后,細(xì)軟的沙灘露出海面,成為鳥(niǎo)類(lèi)的樂(lè)園。納米布海岸棲息著25萬(wàn)只涉禽,其中以磯鷗、雎鳩及火烈鳥(niǎo)居多。納米布海岸75%的火烈鳥(niǎo)都集聚在沃爾維斯灣的鳥(niǎo)島上?;鹆银B(niǎo)雙腿修長(zhǎng)、亭亭玉立,常在海灘上翩翩起舞。當(dāng)它們民開(kāi)雙翅群起飛翔時(shí),鮮紅的翅膀連在一起,像彩霞一片,映紅了天邊,映紅了海灘。沃爾維斯灣鳥(niǎo)島以候鳥(niǎo)居多,有些生長(zhǎng)繁殖在北極,為了躲避?chē)?yán)冬的寒冷遷徙到沃灣,有些生長(zhǎng)繁殖在非洲大陸的濕地,到了旱季來(lái)到沃灣。最多的是南非塘鵝、鵜鶘,還有世界稀有的珍禽達(dá)馬臘燕鷗。據(jù)考察,世界上達(dá)馬臘燕鷗不足2000對(duì),而90%都棲息在納米比亞。這種珍禽體小,才22厘米,翅膀、后背為灰色,白胸脯,黑腦袋,飛翔速度快,以魚(yú)蝦為食物。
納米布沙漠甲蟲(chóng)一般都是黑色或暗褐色的,它們身體長(zhǎng)約2厘米,扁平而堅(jiān)硬,它們的頭很小,背上有堅(jiān)硬的翅膀,叫做鞘翅。鞘翅很大,可以將整個(gè)身體的后部蓋住。甲蟲(chóng)大多數(shù)都不會(huì)飛。
它們的食物,主要是枯死的植物、植物的種子以及動(dòng)物們的糞便等。甲蟲(chóng)一般是白天出來(lái)覓食,只有在特別炎熱的時(shí)候,它們才會(huì)鉆到洞里面去。它們自己會(huì)挖洞,也能夠利用蜥蝸或別的動(dòng)物的洞穴供自己居住。你如果在沙漠里隨便挖一下沙子,往往就會(huì)挖出一些黑甲蟲(chóng)來(lái)。
甲蟲(chóng)所食的食物中只含有很少的水分,它們又不可能跑很遠(yuǎn)地方,去尋找水源。但是,它們?nèi)匀荒軌蛟谏衬镒杂勺栽诘厣?。那么,它們又是怎樣獲得維持生命所必不可少的水分的呢。
科學(xué)家對(duì)非洲納米布沙漠卜的黑甲蟲(chóng)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)它們能夠利用物理學(xué)原理,從潮濕的空氣里得到水分。在沙漠上,白天雖然炎熱干燥,但是在夜里,空氣還是比較濕潤(rùn)的。有人研究發(fā)現(xiàn),沙漠地區(qū)夜間的空氣濕度,竟然和其它地區(qū)的空氣濕度相似。尤其是非洲的納米布沙漠,由于離海比較近,夜間經(jīng)常有霧。所以生活在那里的甲蟲(chóng),就形成了一種非常奇特的獲得水分的方法。
當(dāng)夜晚降臨的時(shí)候,大批的甲蟲(chóng)都會(huì)來(lái)到沙丘上,它們都將頭插進(jìn)沙里,然后背朝著霧來(lái)的方向。由于此時(shí),已經(jīng)是日落以后的幾個(gè)小時(shí)了,它們的體溫也已經(jīng)降低到了氣溫以下。根據(jù)物理學(xué)的原理,空氣中的水蒸氣,能夠在溫度比較低的物體表面凝結(jié)成水珠,這樣霧氣凝結(jié)成的水珠,就在甲蟲(chóng)背上形成了。而此時(shí),甲蟲(chóng)的頭正朝著下趴著,這樣水自然就可以順著它背上的溝槽流到嘴里去丁。如果某一天的氣溫、濕度以及甲蟲(chóng)的體溫都特別合陋的話,甲蟲(chóng)在一夜之間就能集到相當(dāng)干它們體重40%的水分。而這個(gè)量又是多么驚人的呀。
在納米布沙漠中的這種甲蟲(chóng),則是采取另外一種辦法來(lái)收集空氣中的水分的。在夜里,它們來(lái)到沙丘迎風(fēng)面上,然后用身體在沙丘表面上,劃出一道道平行的、相互緊靠著的溝,就像犁地一樣,在每?jī)蓷l溝之間就有一條棱。隨著氣溫的逐漸降低和霧氣的慢慢來(lái)臨,凝結(jié)在這種棱上的水珠就會(huì)比周?chē)教股车厣系乃槎喑龆饺?。這類(lèi)黑甲蟲(chóng),同樣也是利用了物理學(xué)原理,專門(mén)沿這種棱,來(lái)舔食上面的水珠了。
在我國(guó)的沙漠地區(qū),也有很多黑甲蟲(chóng),它們是不是也利用這樣的方法來(lái)獲得水分呢?這個(gè)問(wèn)題還有待于我們進(jìn)一步去研究。
以上就是昆蟲(chóng)呈現(xiàn)在我們眼前的精彩的世界。你千萬(wàn)不要認(rèn)為它們緲小,它們很多不僅是生物世界中美麗的成員,而且它們很多更是荒涼的沙漠中可愛(ài)的精靈。
生命離不開(kāi)水,在茫茫的沙漠之上,它是通過(guò)什么方式尋找水的呢?英國(guó)牛津大學(xué)的安德魯·帕克和QinetiQ技術(shù)公司的克里斯·勞倫斯發(fā)現(xiàn)了其中的秘密。他們?cè)凇蹲匀弧冯s志上報(bào)告說(shuō),納米布沙漠多風(fēng)、少雨,然而大霧卻是十分常見(jiàn)。這種甲蟲(chóng)尋找水的奧秘就在霧中??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),“麻點(diǎn)”就像一座山峰,“麻點(diǎn)”與“麻點(diǎn)”之間的就是“山谷”,在電子顯微鏡下,可以見(jiàn)到,在“麻點(diǎn)”和“山谷”上,覆蓋著披著蠟狀外衣的微小球狀物,形成防水層。大霧來(lái)臨時(shí),沙漠甲蟲(chóng)身體倒立,這時(shí),背上的“麻點(diǎn)”就有用途了。
霧中的微小水珠會(huì)凝聚在這種“麻點(diǎn)”上,然后順著防水的“山谷”流下,慢慢地一點(diǎn)一點(diǎn)最終進(jìn)入到甲蟲(chóng)的口中??茖W(xué)家受此啟發(fā),制作了一個(gè)集水裝置,他們?cè)诩魃舷灥募嫔?,安上了一些很小的玻璃珠。與普通平面玻璃的集水面或者上蠟的普通集水面相比,它集水量大。帕克說(shuō),這項(xiàng)技術(shù)將來(lái)可以用于減少機(jī)場(chǎng)的霧,集水灌溉,還可用于多霧干旱的地區(qū)收集飲用水等。