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刚知道，骑蟑螂和坐高铁一样快

浪潮工作室 · 公众号 · 社会 · 2024-10-22 12:00

主要观点总结

本文介绍了蟑螂的运动能力、身体构造及生存策略等相关内容，解释了为何蟑螂能够快速逃离人类，并阐述了其生理特点对人类的启示。

关键观点总结

关键观点1: 蟑螂的运动能力

蟑螂具有惊人的运动能力，可以迅速逃离人类。它们每秒可以移动相当于体长的50倍的速度，且能在狭窄的空间中快速爬行。蟑螂还能在不同的速度下切换不同的运动模式，以适应不同的环境。

关键观点2: 蟑螂的身体构造

蟑螂的身体构造有助于其快速运动。它们具有流畅的身形和灵活的肢体，能够快速开溜。蟑螂还拥有六条腿和两对翅膀，使其具有极强的灵活性。此外，蟑螂的腿部质量较小，可以用较高的频率操作腿部，不会增加用于肢体运动的能量。

关键观点3: 蟑螂的生存策略

蟑螂具有多种生存策略，如繁殖能力强、能在极端环境下生存等。它们还利用视觉、触觉和嗅觉等感官来感知周围环境，及时察觉危险并作出反应。这些特点使得蟑螂能够在人类的环境中迅速繁殖并适应各种环境。

正文

秋天到了，但对南方人来说蟑螂依然在四处乱窜。角落里一阵窸窸窣窣的声音传来，你知道，它来了！

你憋着气，拿起拖鞋准备战斗，忽然间，它一溜小跑，迅速消失在视野中。你崩溃了！看见蟑螂只是小事，但令人窒息的，是一次次和它“失之交臂”。

不过，你无需太难过，并非只有你一个人打不到蟑螂。

蟑螂是有名的运动健将，每秒能以体长50倍的速度飞奔[1]，如果折算成人类，也就是身高一米八的人秒速90米，每小时速度324公里，而高铁的速度通常为每小时250公里—350公里[2]。

下次小长假抢不到票时，不妨考虑一下蟑螂，毕竟骑蟑螂和坐高铁一样快。

不说不知道，一说吓一跳，同样是碳基生物，蟑螂怎么能跑得这么快呢？

蟑螂在温暖潮湿的环境中更易繁殖，特别是夏季繁衍条件更佳 / 图虫创意

这还要从数亿年前说起。蟑螂是一种无脊椎节肢动物，几亿年前就生活在地球上，早在进化史的前期就达到最佳体型，并保持着稳定的群体[3]。在我国，室内常见的种群包括德国小蠊、黑胸大蠊、美洲大蠊、日本大蠊、澳洲大蠊和褐斑大蠊等[4]。

流畅的身形、灵活的肢体，让蟑螂可以做到“人类一眨眼，蟑螂就消失”。人类眨眼通常需要100-150毫秒，但蟑螂开溜的启动时间，只需要惊人的8.5毫秒[5]。

蟑螂拥有三对灵活的腿和两对翅膀，六条腿又长又细，每条腿上各有3个“膝盖”，关节的协同配合让蟑螂的运动更具准确性[6]。

蟑螂拥有六条腿和两对翅膀，极具灵活性 / 图虫创意

为了跑得更快，蟑螂还学会了“换档”，可以在不同速度下切换不同模式。

加利福尼亚大学伯克利分校的研究者曾以我国南方常见的大蟑螂——美国大蠊为样本进行研究，他们发现当速度为 0.44—1.0 米/秒时，美洲大蠊使用交替的三脚架模式前行，即右前腿、左中腿和右后腿先同时移动[7]，随后再切换到左前腿、右中腿、左后腿。

美洲大蠊逃跑时，中间的腿放在身体一侧，前腿和后腿同时触地，这就是所谓的“交替三足步态” / YouTube

交替三脚架模式还有宽底座，蟑螂的重心落在三脚架形成的三角形中，这让跑步变得稳定[8]。

在秒速1.0-1.5米之间，美国大蠊会将身体抬离地面，身体前方相对地面的角度提升至30°，此时的它们增加步幅长度，或使用中后腿四条腿飞奔，或完全用两条后腿推动自己，在这个过程中，美国大蠊甚至出现了六条腿都离地的空中阶段[7]。难怪平时，蟑螂跑着跑着就一飞冲天了。

蟑螂利用腿部力量飞速移动，时刻准备开溜 / 图虫创意

跑得快就算了，蟑螂用于肢体循环的能量还真不多。相比其他动物，蟑螂的腿部质量较小，因此可以用相对较高的频率操作腿部，且不会增加用于肢体运动的能量[9]。

这些只不过是“蟑螂高铁”速度的冰山一角，蟑螂的身体构造还有更多大招。

当你邂逅一只在餐桌上觅食的蟑螂，本以为这下定能手到擒来，没想到它以迅雷不及掩耳之势迅速翻了个个儿，在桌子的另一面倒着溜走了。原来蟑螂后腿上抓钩一样的爪子可以抓住边缘，并且像钟摆一样摆动[1][10]。配合蟑螂速度的组合拳，转眼之间就消失。

蟑螂逃跑时，先是翻身，再用后腿抓住边缘，并像钟摆般快速摆动 / [17]

不仅如此，“缩骨功”也是蟑螂的一大绝技，它们的外骨骼“又硬又软”。再狭小的缝隙，它也勇往直前往里钻，就算身体变形也毫不在意。

“硬”是因为蟑螂在穿越缝隙时能够承受体重300倍的力量[11]；“软”是因为蟑螂可以将身体压缩40%-60%来穿过小于其站立身高四分之一的水平缝隙。此外，在垂直狭窄空间，蟑螂还能以接近0.6米/秒的速度爬行[11]。

让蟑螂的运动天赋傲视群雄的，还有它超强的视力。蟑螂拥有单眼和复眼，复眼中又有近2000个小眼[12]，能够汇集极少量的光信号，在近乎黑暗的环境中也能看到东西[13]。因此，即使到了晚上，蟑螂也依旧能无死角地兴风作浪。

此外，“嘎嘎棒”的感受力也令蟑螂愈发猖狂。

蟑螂视力超群，在夜晚伺机而动，出没于厨房、卫生间、储藏室和墙角等地方 / 图虫创意

蟑螂头上的触角就像“天线”，能感受和嗅到周围的世界[14]，它腿上的细小毛发可以检测到轻微的空气运动[6]，尾毛上440个对风速极敏感的风感受器用于探测因敌踪逼近产生的气流，从而刺激行动[15]。

所以你常常发现，在你靠近蟑螂挥手的一瞬间，蟑螂总是不讲武德“抢跑”。

而且，蟑螂的运动功能主要由胸神经结操控[15]，换句话说，就算你走运拍到了蟑螂的头，它依旧能保留核心战斗力，然后溜之大吉。

这样出色的运动能力，使人类深深折服，甚至启发了科学界研发出蟑螂仿生机器人，用于管道检测、灾难搜救等。

总而言之，逮不住蟑螂不是你的错。毕竟，蟑螂又多又快，雌虫一生只交配1次, 就可以终身产卵[16]。身为凡人的我们，还是做好和蟑螂一生为敌的准备吧！

撰文 / 寒星

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[1]University of California,Berkeley.(2012).Stealth behavior allows cockroaches to seemingly vanish.

[2]国家铁路局.(2014).《高速铁路设计规范》专家解读.

[3]WHO.(1999).Cockroaches : their biology, distribution and control.

[4]赵凯.(2005).蟑螂与人类疾病及其防制.中华卫生杀虫药械,Vol.11 No.5.

[5]Zubair Khan.(2023).How Fast Can A Cockroach Run? | Faster Than an Eye Blink!

[6]COCKROACH FACTS. How Fast Can A Cockroach Run?

[7]Full, R. J., & Tu, M. S. (1991). Mechanics of a rapid running insect: two-, four- and six-legged locomotion. The Journal of experimental biology, 156, 215–231.

[8]Ting, L. H., Blickhan, R., & Full, R. J. (1994). Dynamic and static stability in hexapedal runners. The Journal of experimental biology, 197, 251–269.

[9]Kram, R., Wong, B., & Full, R. J. (1997). Three-dimensional kinematics and limb kinetic energy of running cockroaches. The Journal of experimental biology, 200(Pt 13), 1919–1929.

[10]Mongeau JM, McRae B, Jusufi A, Birkmeyer P, Hoover AM, et al. (2012) Rapid Inversion: Running Animals and Robots Swing like a Pendulum under Ledges. PLOS ONE 7(6): e38003.

[11]Jayaram, K., & Full, R. J. (2016). Cockroaches traverse crevices, crawl rapidly in confined spaces, and inspire a soft, legged robot. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(8), E950–E957.

[12]WOLKEN, J. J., & GUPTA, P. D. (1961). Photoreceptor structures. The retinal cells of the cockroach eye. IV. Periplaneta americana and Blaberus giganteus. The Journal of biophysical and biochemical cytology, 9(3), 720–724.

[13]Nature.(2014).Cockroach night-vision.

[14]Tracy V. Wilson.How Cockroaches Work.

[15] 高勇,陈伟海,陆震,刘敬猛.(2010).蟑螂机器人仿生机理及运动控制.机械工程学报,Vol.46 No.13.

[16]姜志宽,吴光华.(2009).蟑螂防治 (一) ──蟑螂的危害、形态特征与生活史.中华卫生杀虫药械,Vol.15 No.1.

[17]Mongeau Jean-Michel,McRae Brian,Jusufi Ardian,Birkmeyer Paul,Hoover Aaron M,Fearing Ronald & Full Robert J.(2012).Rapid inversion: running animals and robots swing like a pendulum under ledges..PloS one(6),e38003.

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