水黽：在魚塘水面上輕功展現(xiàn)，不但“水上漂”還會“凌波微步”的昆蟲

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有一種昆蟲能輕松地在水面奔跑，而且不會沉于水下。那么你知道這是什么昆蟲嗎？它們不但能在平靜的河流中漂浮，還能在急流、旋渦或浪尖上穿行。在穿越急流險灘時，它們甚至能高高跳起，一跳就是數(shù)米遠，這不能不令人驚嘆。這就是水黽。

水生半翅目類昆蟲---水黽

水黽（shui min 黽，讀作“敏”音）（water strider）是一種水面上常見的水上昆蟲，是一種水生半翅目類昆蟲，隸屬于黽蝽科，多見于池塘或河流水面上。水黽主要以落在水上的其它昆蟲或其他動物的碎片為食，生活環(huán)境包括湖泊、池塘等靜水水面以及溪流等流動的水面，一般成群聚集在水面上。另外，還有一種海黽屬等類群，它們則生活在海中，漂浮于開闊的洋面上，為昆蟲中極少數(shù)正常在海上生活的類群之一。

水黽是學名，而俗名在不同地區(qū)有很多不同的叫法稱呼，比如：水波螄、水爬蟲、水蜘蛛、水蚊子、水上漂、水坦克、水爬叉、水馬、水板凳等。水黽還是一味傳統(tǒng)的中藥，在很多藥典之中均有記載。水黽：味咸，性寒性較大。具有截瘧，療毒之功效。常用瘧疾，痔瘡。

水黽的體型比蚊子大一些，一般可以生長到8~20mm。它有三對足，其中我們能清晰看見的是后足和中足，而它的前足比較短，有時我們會誤認為是它的觸須。不過水黽在捕捉獵物時，主要是使用前足。水黽通過滑動它們中間的一雙腿它們可以在水面上運動，達到1.5米/秒的速度，此外它們可以做30至40厘米的高和遠的跳動。

神奇的水黽不但會“水上漂”、還會“凌波微步”

水黽具有細長的腿，不僅能在水面上自由滑行，甚至還能夠自如的翻滾、跳躍，不得不贊嘆它的神奇之處。水黽擁有兩項特殊技能：首先，水黽由于具有良好的疏水性，不會將自己潤濕，可以長期生活在水面上；其次，水黽可以在水面飛快地移動，它水上行走方式既不會產(chǎn)生噪聲也不會對水面產(chǎn)生破壞。

水黽運動形式也有兩種，一種是滑行，一種是跳躍，水黽運動時強大的推力源自于水黽兩條中腿的滑行，而與其他腿沒有關(guān)系，前腿和后腿在運動過程中只是起到了平衡的作用，在滑行運動中，后腿保持不動；但在跳躍時水黽會有輕微的運動，這是由于后腿與水的摩擦以及腿與腿之間的干涉造成的。當水黽劃水完成向前返回時，兩中腿會抬起返回并最終會落在頭部前端，水黽的轉(zhuǎn)向也由中腿來完成的，中腿在轉(zhuǎn)向時起到平衡的作用。

（水黽的三對足）

那么到底是什么原因，導(dǎo)致水黽能輕松在水上行走？其實，很多人的想法以為是，覺得水黽之所以能在水面上行走，那是因為水黽比較輕的緣故。不過，還有一些昆蟲比水黽還要輕，但只能漂浮在水面之上，而不能像水黽一樣在水面上快速的行走。

（水黽的超疏水特性）

水黽之所以能在水面之上快速的行走，其實和水黽的腿上絨毛有很大的關(guān)系。曾經(jīng)就有科學家通過高倍顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)水黽腿上有很多極細的絨毛。而且這些絨毛具有一定的疏水性，絨毛里面還困住了一些空氣，就好像鴨子等水禽的油性羽毛一樣，水無法沾濕它們，也就是說，能將水直接排斥在絨毛之外。

水黽軀干瘦長，背部呈黑褐色，腹部有七節(jié)且分布有細小的白色絨毛。水黽的前腿明顯較短，主要作用是捕食；中腿和兩后腿較長，中腿主要在運動時提供驅(qū)動力；兩后腿向后伸展，兩后腿末端超出腹部尾端，主要用以維持身體平衡及輔助掌控方向。

水黽中腿能夠運動是由于水黽中胸部位肌肉起到了至關(guān)重要的作用，水黽身體中胸部位共有肌肉34塊，對中腿動作有重要影響的肌肉有10塊，對于單側(cè)中腿，使中腿動作的重要肌肉有5塊，其中3塊肌肉使中腿產(chǎn)生水平方向移動，2塊肌肉產(chǎn)生垂直方向移動。

（高倍電子顯微鏡下水黽腿部的微光結(jié)構(gòu)）

水黽終生生活于水面環(huán)境之中，借助腿下的疏水性剛毛和伸展的六條腿適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，使得水黽不會沉于水底或?qū)⑵渥陨泶驖瘢谒嫔线\動依靠六條腿的配合完成各種動作。水黽主要是利用其多剛毛的驅(qū)動腿在水中制造出螺旋狀的漩渦，借助半球狀漩渦的推動力，驅(qū)動腿，以橢圓的軌跡劃動來實現(xiàn)運動。所以我們在看到水黽的時候，總會發(fā)現(xiàn)它們的足與水面接觸部分波紋浮動。

水黽的腳上絨毛十分密集，很小的面積上有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的剛毛，這些剛毛表面有螺旋狀納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)槽，能夠吸附氣泡形成氣墊，使得水黽的腳就像一塊滑板，能夠兜住大面積的水膜，這樣水表面的浮力就足以支撐起水黽輕巧的身體，并且不會被水沾濕。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，水黽的一條長腿就能在水面上支撐起15倍身體的重量而不會沉沒。

另外，在水面之上會有一層薄薄的膜，不過我們?nèi)庋凼菬o法分辨出來。而水黽利用腿上絨毛具有的疏水性，正好可以利用這一特點穩(wěn)穩(wěn)地站立在水面之上。如果我們?nèi)プ屑氂^察水黽站在水面之上的腳，就會發(fā)現(xiàn)水黽腳下的水，有被向下壓的趨勢。

水的浮力與水黽的特性

有人認為，水黽能夠站立于水面之上，是因為浮力的作用，比如木頭有浮力就能夠浮在水面之上。但這并不能完全解釋水黽擁有“水上漂”的能力。

因為，大家都知道，杯子中水滿了會順著杯壁往下流。水平面逐漸升高，似滿未滿，當高過杯沿的那一刻，水的表面鼓得像氣球一樣。水繼續(xù)增多，水面膨脹到一定程度，這時又像氣球被扎破似的，嘩啦一下順著杯壁流下。這就是水表面的張力。

水滴的表面張力有多大呢？可以這樣說，比水滴小的蟲子，是不能沖破表面張力而鉆入水滴中去的。但是，如果往水里加一點中性洗滌劑，就會削弱水的表面張力，這時，走在水面的水黽足上的毛被沾濕，足沖破了表面張力而穿入水中，水黽就會沉入水中，當水黽沉下去后，由于表面張力的作用，水黽就再也浮不上來了。

研究人員發(fā)現(xiàn)，水黽的腿能排開300倍于其身體體積的水量，這就是這種昆蟲非凡浮力的原因。水黽的一條長腿就能在水面上支撐起15倍于身體的重量而不會沉沒。而油脂層和水表面的張力卻沒有如此大的浮力。 水黽以極快的速度在水面上滑行以捕捉獵物。它在水面上每秒鐘可滑行100倍于身體長度的距離，這相當于一位身高1.8米的人以每小時400英里的速度游泳。

水黽之所以能夠浮在水面，其腿部特殊的微納米結(jié)構(gòu)才是真正原因，江雷領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在高倍顯微鏡下發(fā)現(xiàn)，水黽腿部上有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的剛毛。人的頭發(fā)的直徑大約在80-100微米之間，而這些像針一樣的微米剛毛的直徑不足3微米，表面上形成螺旋狀納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)槽，吸附在構(gòu)槽中的氣泡形成氣墊，從而讓水黽能夠在水面上自由地穿梭滑行，卻不會將腿弄濕。水黽的多毛腿一次能夠在水面劃出4毫米長的波紋。研究人員將水黽腿的這種性質(zhì)稱為超疏水性。

通常情況下，水的表面張力為72.8mN/m。而水黽的一條腿就能在水面上支撐起15倍于自身的重量，這就是水黽為什么能夠很自然地站立在水面上。下文提到的為什么加了洗潔精后水黽就會下沉呢？這是因為洗潔精的成分有活性劑，它能夠降低水的張力。所以水黽在洗潔精放入后就會沉了下去。

水黽的繁衍

水黽科昆蟲于春天至初夏交配。當水黽五齡若蟲時，經(jīng)過蛻皮變成成蟲時，經(jīng)常可看到它們有交尾的情形。雄蟲會爬到雌蟲上方約三十分鐘。此后數(shù)月中雌蟲在水表面附近的植物上產(chǎn)卵，尤其喜歡將卵產(chǎn)在小而細的水草莖稈上，常以絲狀物包蔽。卵孵化后若蟲先沉入水底，不久即浮向水面，隨著其它個體活動，在水面上活動的速度很快，幼蟲變態(tài)五次。

水黽雌雄交配時，雄性水黽會爬到雌性身上，導(dǎo)致雌性面臨更大的生命威脅，因為它們留在水面上，更容易成為掠食者攻擊的目標。水黽雄蟲抱器在有些種類中有退化現(xiàn)象。雌蟲產(chǎn)卵器針狀。卵產(chǎn)在浮于水面的葉片下方或其他物體上，以膠質(zhì)粘附，或覆以膠質(zhì)，亦有潛入水下產(chǎn)卵者。研究指出，這種脅迫策略可能是在雌性進化出“生殖盾”之后開始的。生殖盾事實上是昆蟲版貞操帶，意味著交配只有在雌性同意的情況下才能進行，但面對雄性采取的脅迫策略，雌性顯然沒有太多選擇。它們越早就范，成為掠食性魚類盤中餐的風險就越小。

水黽---測試水污染程度的重要標志

水黽的腿上面長滿了具有疏水性的絨毛，這樣水黽在水面上行動的時候就不用擔心腳會被水浸濕而落入水中了。也正是因為水黽的這些特殊性，水黽也成為測試水污染程度的重要標志。

如果有興趣的可以做一個實驗，那就是抓一只水黽，然后將其放在水面之上。將家用的洗潔精，在水面之上滴一滴。你就會發(fā)現(xiàn)一個比較有趣的現(xiàn)象，那就是之前還站立在水面之上的水黽，這時只能漂浮在水面之上，或者下沉到水下。

正如上文所說，這是因為洗潔精的成分有活性劑，它能夠降低水的張力。所以水黽在洗潔精放入后就下沉到水里去了。

水黽測試水污染其實原理很簡單，因為如果水中的類似洗潔精這樣的表面活性劑增多的話，水黽就會因為水面的張力下降而落入水中，從水黽落入水中的深度，我們就能夠看出這一片水域受到水面活性劑的污染程度了。

水黽---益多害少

水黽，雖然看起來很像蚊子，但是它基本上歸屬于有益昆蟲，至少益多害少。因為它主要是吃一些落入水面的其它昆蟲，而且蚊子也包含在它的食物當中。水黽在水面上行動，一般以水面上的小蟲子、死了的蟲子尸體、蟲卵等為食。其實，水黽自己也會成為魚類的食物。

據(jù)說，釣魚人討厭它的存在，在釣點如果有很多的水黽，那么，這個釣位是很難有魚的。其原因源于水黽有超強的感應(yīng)能力，如果水下有魚活動的話，水黽是不會在那個位置游弋的，而水黽游弋的水面，就說明水下無魚或者很少有魚。

（水黽吃食一只落入水中的蜂）

當水黽捕捉到獵物后，它會用一對短小有力的前腿抓住獵物，同時將針狀口器刺進獵物體內(nèi)注入消化酶，然后吸食獵物被消化產(chǎn)生的體液混合物。吃食時，嘴成管狀吸食。

（聚餐捕食落水豆娘）

水黽在魚塘中很容易大量繁生，在魚苗魚種池中，它會對于浮于水面的病魚弱苗發(fā)起“圍攻”吃食，這可以減少魚類傳染性病的蔓延。據(jù)有人還觀察到，水黽會吃食浮于水面上的魚食粉料。另外，在捕撈苗種時，過多的群集水黽對操作有一定的妨礙。

（捕食落水瓢蟲）

水黽在魚塘中本來并沒有什么妨害，可以忽略它的存在。但如果確實要處理及消滅它，可以在水黽群集的區(qū)域潑灑一定量的洗潔精，也可以使用一些魚用殺蟲劑，就可以殺滅它。

（在水面來去自如的水黽）

（資料綜合：劉文?。?

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