陸生蟑螂唯一的缺點是不會游泳,但科學家已經幫它們克服了(?)
就在最近,新加坡南洋理工大學和早稻田大學研究者合作研發了一款蟑螂專用潛水服。這套裝備成功彌補了陸生蟑螂不會游泳的缺點,讓它們能在水下暢游數小時之久。
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潛水明星大蟑螂| NTU Singapore
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如何給蟑螂做一件潛水服
這套蟑螂專用潛水服由柔軟的防水外殼、迷你氧氣罐和呼吸管組成。
密封的防水外殼將蟑螂的腹部完全罩住。防水外殼的尾部設有供應氧氣的小罐,里面裝著吸附了二氧化錳顆粒的海綿,以及少量雙氧水。二氧化錳會催化過氧化氫分解,生成氧氣供蟑螂在水下呼吸。
蟑螂的呼吸系統和人類非常不同,因此它們需要和人類截然不同的潛水服。蟑螂需要靠腹部、胸部兩側的“氣門”吸取空氣,罩在下半身的潛水“腚罩”能保證它們呼吸順暢。
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自帶氧氣罐與呼吸管的蟑螂潛水服 | NTU Singapore
防水外殼并沒有包裹蟑螂的胸部,因為那樣會導致它們的腿無法自由活動。為了讓胸部兩側的氣門也得到供氧,研究者給它們分別連接了四條硅膠呼吸管。
雖然動作略顯緩慢,但穿戴潛水服的蟑螂可以在水下正常活動多達3小時。研究者特別強調,潛水服與呼吸管都可以無痛穿脫,它們不會對蟑螂造成任何傷害。
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研究團隊與潛水服蟑螂的合影,手托蟑螂的是研究項目負責人佐藤裕崇教授。| NTU Singapore
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兩棲蟑螂救援隊
當然,開發這些裝備不是為了讓人們家中的蟑螂占領下水道。
這種潛水服是專為經過機械改造的“遙控蟑螂”準備的,它們可以替代微型機器人用于災難救援。
研究者在馬島蟑螂(Gromphadorhina portentosa)背部裝上具有無線通信功能的控制元件,并為它們植入電極,就得到了這種半機械遙控蟑螂。通過電刺激,人們可以遠程控制這些蟑螂的行動,讓它們走向特定方向。
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研究者選擇馬島蟑螂進行改造,是因為這種蟑螂體型大而且沒有翅膀,比較容易操作 | ONG WEE JIN
和驅動微型機器人相比,控制這些改造昆蟲需要的電量要少得多,而且活蟑螂還自帶生命力頑強、適應復雜地形的優點。這些“遙控蟑螂”可以攜帶攝像頭與傳感器鉆進人類難以進入的災難廢墟,更高效地搜尋生還者。
在2025年3月,這些遙控救援蟑螂首次投入了實際應用:它們身背紅外攝像頭與二氧化碳檢測器,參與到了緬甸地震的搜救工作當中。
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在緬甸地震搜救工作中登場的遙控蟑螂,它只需要很少的電量和一些胡蘿卜就可以維持工作| HTX
而潛水服可以讓救援蟑螂的活動范圍進一步拓寬。除了搜救被洪水淹沒的現場,它們也可以穿上潛水服去檢測管道、排水溝等各種基礎設施。
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終極目標:帶蟑螂上火星?
除了水下,這套密封且自帶氧氣的防護裝置還可以幫助蟑螂適應更多惡劣環境——比如缺乏氧氣、充滿有毒氣體的密閉空間。
實驗顯示,穿戴潛水服的蟑螂可以輕松通過含有高濃度二氧化碳的封閉通道,而不穿防護的對照組在數秒內就會窒息死亡。
在應對地球上的惡劣環境之外,研究者還有一個更大的終極目標:設計昆蟲太空服,并把他們的遙控蟑螂送上火星,在火星地表展開探測工作。
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佐藤裕崇教授表示,他們的研究終極目標是把穿太空服的蟑螂送上火星 | NASA
為了達到這一目標,研究團隊計劃在各種極端環境下測試他們的蟑螂防護裝備,對耐用性、密封性和氧氣供應穩定性等進行改進。
不過,航天部門是否真的愿意接收這些大蟑螂就不好說了……
參考文獻
[1]https://www.nature.com/articles/s41467-026-74235-1
[2]https://www.eurekalert.org/news-releases/1133983
[3]https://www.straitstimes.com/singapore/spores-cyborg-cockroaches-helping-with-search-and-rescue-efforts-in-myanmar-quake
[4]https://hirosatontu.wordpress.com/research/
[5]https://www.newscientist.com/article/2531894-remote-controlled-cockroach-swarm-can-now-breathe-underwater/
[6]https://www.waseda.jp/inst/research/news/84905
作者:窗敲雨
編輯:luna
題圖來源:ONG WEE JIN
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本文來自果殼自然(ID:GuokrNature)
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