水上“直男”---水黽

水黽（shui min）（water strider）是一種常見的水上昆蟲，隸屬于黽蝽科（Gerridae），常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(dòng)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(dòng)的水面，一般成群聚集在水面上，在我國(guó)南方部分地區(qū)經(jīng)年可見。

水黽是昆蟲中少數(shù)可以正常在水上生存的種類之一。這完全得益于水黽擁有的兩項(xiàng)特殊技能：首先，水黽由于具有良好的疏水性，不會(huì)將自己潤(rùn)濕，可以長(zhǎng)期生活在水面上；其次，水黽可以在水面飛快地移動(dòng)，它水上行走方式既不會(huì)產(chǎn)生噪聲也不會(huì)對(duì)水面產(chǎn)生破壞。

水黽軀干瘦長(zhǎng)，長(zhǎng)約 20mm，背部呈黑褐色，腹部有七節(jié)且分布有細(xì)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(zhǎng)，中腿主要在運(yùn)動(dòng)時(shí)提供驅(qū)動(dòng)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(huì)沉于水底或?qū)⑵渥陨泶驖?，在水面上運(yùn)動(dòng)依靠六條腿的配合完成各種動(dòng)作。

水黽腿部有數(shù)千根按同一方向排列的多層微米尺寸的針狀剛毛，直徑范圍與長(zhǎng)度均為微米級(jí)。這些剛毛同腿表面成一定傾角排列，在剛毛的表面有螺旋狀納米結(jié)構(gòu)的溝槽。這些溝槽的空隙可以儲(chǔ)存空氣，由于空氣的存在形成穩(wěn)定的氣膜，有效地阻礙了水滴的浸潤(rùn)，使得水黽腿具有超疏水特性。水黽腿表面還會(huì)分泌出一層臘狀物質(zhì)，這層臘狀物使得水面的張力變大。依靠腿的超疏水特性和水表面張力，水黽能夠有效減小水黽運(yùn)動(dòng)時(shí)迎面而來的波浪或水流、橫向的推力以及在滑行中小的摩擦力，實(shí)現(xiàn)在水面快速地滑行、移動(dòng)和跳躍。

水黽主要是利用其多剛毛的驅(qū)動(dòng)腿在水中制造出螺旋狀的漩渦，借助半球狀漩渦的推動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)腿，以橢圓的軌跡劃動(dòng)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。所以我們?cè)诳吹剿w的時(shí)候，總會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的足與水面接觸部分波紋浮動(dòng)。 美國(guó)麻省理工大學(xué) John Bush 教授及其研究小組根據(jù)水黽運(yùn)動(dòng)特性還研制出了仿生水黽機(jī)器人。

水黽有兩種運(yùn)動(dòng)形式，一種是滑行(gliding motion)，一種是跳躍(leaping motion)，水黽運(yùn)動(dòng)時(shí)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)過程中只是起到了平衡的作用，在滑行運(yùn)動(dòng)中，后腿保持不動(dòng)；但在跳躍時(shí)水黽會(huì)有輕微的運(yùn)動(dòng)，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(dāng)水黽劃水完成向前返回時(shí)，兩中腿會(huì)抬起返回并最終會(huì)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(shí)起到平衡的作用。

水黽中腿能夠運(yùn)動(dòng)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(duì)中腿動(dòng)作有重要影響的肌肉有 10塊，對(duì)于單側(cè)中腿，使中腿動(dòng)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(dòng)，2 塊肌肉產(chǎn)生垂直方向移動(dòng)。

不過雖然身體構(gòu)造精密， 在水黽的世界中，所有雄性卻都是十足的“流氓”，以類似“骯臟”手段要挾雌性完成交配。在雌性水黽腹部存在一種“生殖盾”的結(jié)構(gòu)，“生殖盾”是一種可以控制開合的護(hù)瓣，只有在雌性愿意打開護(hù)瓣的情況下，雄性才能完成交配，這就意味著交配只能在雌性允許的情況下進(jìn)行。而雄性水黽并不想在討好雌性上花費(fèi)太多心力，而直接采用了暴力手段。研究發(fā)現(xiàn)，雄性水黽在交配前會(huì)用腳輕輕在水面敲擊，制造出人類肉眼難以看見的微小波紋。這種波紋對(duì)這種水黽通常是致命的，因?yàn)橛锌赡芤齺砺邮承贼~類。在雌性同意交配之前，“敗類”們不會(huì)停止拍腿。雌性就范后，兩者的交配姿勢(shì)更顯出雄性的殘忍無情，它們爬到雌性身上，導(dǎo)致雌性面臨更大威脅，更容易成為掠食者攻擊的目標(biāo)。真心希望“基因突變”可以早日幫助雌性水黽改變?cè)趦尚詰?zhàn)爭(zhēng)中的不利地位，獲得解放。