对于葡萄园或柑橘园来说，几乎没有什么比射击 насекомое 的枯萎病更具破坏性。这些半英寸长的 насекомые 是破坏性的农业害虫，因为它们有无法抑制的口渴和乱溅的排泄习惯：当大自然召唤时，这些虫子会发射出它们的水样尿液滴，并形成导致疾病的废弃物水坑。
由于它们的饮食主要成分是水，射击 насекомые 必须不断排尿，导致被称为“叶蝉雨”的液滴倾泻而下。每天处理掉如此多的液体——它们每天排出多达自身体重 300 倍的废物——应该会消耗掉这些微小 насекомые 的能量。但事实并非如此。在周二发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中，一组研究人员发现，射击 насекомые 是已知首批利用所谓超推进的生物，这是一种物理现象，可以帮助它们在以极高的速度发射尿液滴时节省能量。
玻璃翅射击 насекомые (Homalodisca vitripennis) 是矮壮的 насекомые，它们长着突出的黄色眼睛和带有红色条纹的透明翅膀。它们使用像吸管一样的嘴从植物的木质部吸取水分和矿物质，木质部是输送从根部到生长组织这两种物质的管道系统。木质部汁液是一种营养贫乏的混合物：其中 95% 是水，与芹菜的水含量相似。因此，射击 насекомые 必须不断吸取更多的液体才能收集到足够的热量。而且进入的液体必须排出。
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佐治亚理工学院生物分子工程师萨德·巴姆拉和他的博士生埃利奥·查利塔在观察到射击 насекомые 在研究人员各自位于亚特兰大的后院排泄后，对此产生了兴趣。“你永远不会停下来思考 насекомые 是如何排尿的，”查利塔说。“关于射击 насекомые 的不寻常之处在于它们一次排出一滴尿液。”
与它们吸食木质部汁液的亲戚蝉不同，射击 насекомые 不会将它们的废物喷射成一股水流。这是因为它们的体型很小。这些图钉大小的 насекомые 大部分能量都用于吸取木质部液体，它们缺乏产生水流所需的能量，迫使它们以更具创意的方式排尿。就像给气球充气的泵一样，射击 насекомые 在它们背面的一个称为肛门刺突的柔性结构上形成单独的尿液滴。当射击 насекомое 的刺突沿铰链旋转时，它会将液滴甩开，以保持 насекомое 的饮水点清洁，并可能帮助它避免被可能被尿液气味吸引的捕食者发现。
为了分析射击 насекомое 奇怪的排泄行为，巴姆拉和查利塔使用高速成像技术拍摄了五只 насекомое 发射尿液滴的镜头，并拍摄了它们刺突的微型 CT 扫描图。像弹射器一样，刺突上装有弹簧和闩锁，其加速度比短跑猎豹快 40 多倍。
起初，研究人员感到困惑的是，他们发现这些液滴的移动速度实际上比发射它们的刺突快大约 40%。巴姆拉说，如果投手以每小时 100 英里的速度投掷棒球，那么他们的手在投掷动作期间也必须以该速度移动。
但与棒球不同，液滴是柔韧的。在被甩出之前，液滴会压缩，在表面张力中储存能量。当压缩后的液滴飞出时，储存的能量就会释放出来。巴姆拉说，当刺突的运动与尿液滴的压缩同步时，加速发射让人联想到奥运跳水运动员完美地把握他们从跳板上跳下的时机。
这种现象，即诸如射击 насекомое 的刺突之类的振荡表面以更高的速度发射液滴，就是超推进。它可以帮助射击 насекомые 在有效地甩出一滴又一滴液滴时节省能量。研究人员发现，发射液滴的弹射器可以利用超推进产生比发射刚性物体时多 250% 的能量，这使得这种现象成为推进发动机（例如火箭上的发动机）中节省能量的一种有趣方法。
研究人员表示，这是首次在生物系统中观察到超推进。“这很神奇，因为物理学家和工程师已经在实验室中证明了超推进的想法，但这种神奇的生物在数十万年甚至数百万年前就提出了这个想法，”巴姆拉说。
普林斯顿大学机械工程师艾米·维萨说，虽然射击 насекомые 是唯一已知利用超推进的 насекомые，但许多微小生物都具有超快速运动的机制，她研究叩头虫如何在不使用腿的情况下将自己弹射到空中。“有各种各样的生物使用闩锁和弹簧，包括跳蚤之类的东西，”维萨说，他没有参与这项新研究。“大自然已经进化出这些机制来规避肌肉或体积限制的一些限制，因为其中一些 насекомые 非常小。”
在动物王国中的其他地方也见过投掷身体废物的行为：其他几种物种已被描述为“屁股弹射器”和“粪便投掷器”。一个例子是船蛆毛虫，它可以将固体颗粒状废物（称为粪便）射出，距离可达自身体长的 38 倍，以防止捕食者靠近其尾部。
射击 насекомые 擅长有效地倾倒液体也可能使它们成为人类世界的工程宠儿。巴姆拉和查利塔说，类似的超推进方法有一天可以帮助智能手表等可穿戴设备去除水分或防止液滴使眼镜起雾。而这一切都归功于射击 насекомые 对排尿的永久需求。