化学放屁虫非凡的火力背后

如何在地球上，创造论者认为，会出现这样一个复杂的，多级防御机制是偶然演变：甲虫的非凡阿森纳一直被一些人视为上帝的存在证明耽误了？现在，研究人员在霍博肯史蒂文斯理工学院，新泽西州显示放屁虫是如何炮制的致命炸药和在这个过程中，学习如何进化产生了甲虫的卓越的火力。

“我们的第一次，这些不可思议的甲虫如何生物合成的化学物质，为他们爆炸创造燃料解释，” Athula Attygalle，化学和工作的主要作者的研究教授，今天出现在自然的科学2020年七月刊说。 “这是一个引人入胜的故事，没有人能之前告诉。”

要跟踪甲虫的内部化学组的工作，Attygalle和他的同事在加州大学伯克利分校使用氘，一种罕见的氢同位素，以标签专门合成的化学混合物。由吉卜林意志带领球队那么无论注入氘标记的化学物质进入甲虫的内部液体，或与狗食物混合并把它们送入甲虫在数天时间。

Attygalle的团队通过在冷冻弹出他们镇静的错误，然后轻轻地在他们的腿使劲拉，恼人的昆虫困，直到他们推出了自己的防守喷淋到精心放置滤纸。该小组还解剖了一些甲虫，使用人的头发绑封闭的小导管将他们的化学品储存器和反应室，并取样用于产生爆炸的化学原料。

使用质谱仪，Attygalle检查送到史蒂文斯为氘标记的产品样品，使他能够准确地找出哪些化学品的甲虫已经纳入其制造炸弹的工具包。 “人们一直在猜测此为至少50年，但最后我们有一个明确的答案，” Attygalle说。 “事实证明，甲虫生化是更复杂的比我们想象的要。”

此前，研究人员认为两种有毒，苯状称为在甲虫的喷雾发现苯醌化学品购自氢醌代谢，一种有毒的化学物质，在人体中可能导致癌症或遗传损伤。球队在史蒂文斯表明，实际上只是甲虫的苯醌之一来自对苯二酚，从一个完全独立的前体其他雨后春笋：间甲酚，毒素在煤焦油中。

这是令人着迷的甲虫可以安全地代谢等有毒化学物质，Attygalle说。在今后的研究中，他希望能跟随甲虫的化学品供应链的更上游，学习前体是如何从自然存在的物质生物合成。

该小组的研究结果也显示，甲虫炸药依靠化学途径在许多其他的爬虫发现。其它动物如马陆还使用苯醌，以阻止掠食者，虽然他们缺乏庞巴迪引爆它们的化学防御能力。进化遥远的动物，如蜘蛛，千足虫使用类似的策略，也表明多种生物已独立进化途径生物合成的化学物质。

这是一个提醒，庞巴迪甲虫，虽然显着，是一个丰富的，完全自然的进化织锦的一部分，Attygalle说。 “通过研究共性和甲虫的化学之间的差异，我们可以更清楚地看到他们和其他物种是如何结合在一起进入进化树，”他解释说。 “甲虫是令人难以置信的多样化，他们都有着惊人的化学故事可讲。”

资源 Stevens Institute of Technology. "Chemistry behind bombardier beetle's extraordinary firepower." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200616173227.htm>.