蓟马甲虫（Cassida rubiginosa）的会聚激光扫描显微镜图像。（致谢：Matsumura, Kovalev, Gorb, Sci. Adv. 2017;3: eaao5469）雄性甲虫的阴茎通常比身体还长。如今，科学家们正在发现这些昆虫如何在不折断其细长阴茎的情况下进行交配，这些发现可能有助于开发更长、更坚固的医用导尿管。科学家们对蓟马甲虫（Cassida rubiginosa）进行了实验。这些昆虫体长约8毫米，雄性阴茎长度约为10毫米，但宽度小于0.01毫米，比人类头发的平均直径细约10倍。“我对昆虫生殖器进化史很感兴趣，因为昆虫生殖器的多样性非常丰富，”该研究的首席作者、德国基尔大学功能形态学家 Yoko Matsumura 表示。雄性蓟马甲虫通常将其阴茎储存在腹部盘绕的射精管内。当它们想交配时，雄虫会爬到雌虫背上，如果雌虫愿意，雄虫就开始交配。为了解这些昆虫如何用这些看似脆弱的结构进行交配而不会弯曲或破裂，科学家们从10只雄性甲虫中取出了阴茎，并在显微镜下小心地弯曲它们以分析其硬度。“据我们所知，没有研究对如此小的生物结构进行弯曲测试，”Matsumura 说。“因此，我们不得不自己设计实验装置并制造工具来完成实验。”她认为“能够成功进行实验简直是个奇迹”。研究人员发现，甲虫的阴茎具有许多精密的机械适应性，这可能有助于其功能。例如，它具有柔软的尖端和坚硬的基部，这种组合赋予了它增强的柔韧性和耐用性。此外，他们发现尖端有一个柔软的内弯曲部分，可能由橡胶状蛋白质——弹性蛋白构成，还有一个较硬的外弯曲部分，两者可能协同作用，使其在插入时更坚韧。此外，他们认为阴茎的形状（圆柱形且尖端卷曲）可能有助于其更好地插入雌虫体内。“这些动物能够将精细且细长的结构插入非常复杂的管道中，并且极少发生断裂，”Matsumura 说。“我们希望我们的发现能帮助改进医疗器械——例如，医用导尿管。”Matsumara 指出，许多昆虫都有细长的阴茎。研究人员希望将来分析这些阴茎的特性，看看它们是否以类似的方式工作。
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