喷火动物可能存在吗？

要创造一种喷火动物，您需要结合牛、甲虫和鳗鱼的特征。

在乔治·R·R·马丁在《权力的游戏》和《龙之屋》中描绘的维斯特洛奇幻大陆中，龙喷火的奇观通过神话与奇幻的融合吸引了观众。至少对我来说，还有科学好奇心。

新系列《龙之屋》中龙喷出火焰的画面让我思考：如果龙存在，它们会利用现实世界的哪些生物机制和化学反应？

但首先，回顾一下化学反应。为了点燃并维持火焰，我们需要三个组成部分；燃料、氧化剂（通常是空气中的氧气）以及引发和维持燃烧的热源。

让我们从燃料开始。甲烷可能是一个候选者。动物在消化过程中产生它。维斯特洛屏幕上的图像显示龙热衷于吃羊。然而，我们以甲烷为燃料的龙需要有更像牛的饮食和消化系统，才能产生足够的气体来烧毁一座城市。

储存足够量的甲烷气体也存在问题。典型的甲烷钢瓶的额定压力可能为 150 个大气压，而即使是肿胀的肠道也只能承受一个大气压多一点。因此，非海洋动物在高压下储存气体没有生物学基础。

更好的选择是液体。乙醇可能是一种选择。也许我们的龙的内脏里有一桶发酵酵母，或者它们可能有一个类似于生活在美国内华达州温泉中的魔鬼洞鳉鱼的代谢系统。 在低氧条件下，这些鱼会转变为产生乙醇的呼吸形式。

然而，存储再次成为一个问题。乙醇快速穿过生物膜，因此将其保持在高浓度并准备好部署“dracarys”信号（在虚构的高瓦雷利亚语中翻译为“龙火”）将需要一些超凡脱俗的生物学。

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因此，如果我们坚持至少用现实世界生物学的一只脚来解释，那么我的首选选择是更多基于石油的东西。任何不小心点燃煎锅的人都知道，这可能是熊熊火焰的来源。管鼻鸥的这一现象是有生物学基础的。

它们产生富含能量的胃油，然后将其反流来喂养雏鸟。石油也起到了威慑作用。当受到威胁时，管鼻会将粘稠、恶臭的油吐到捕食者身上。值得庆幸的是，海鸥还没有进化出点燃呕吐物的方法。

助长火焰

现在我们有了燃料来源，让我们把注意力转向氧化剂。与大多数火灾一样，这很可能是氧气。然而，要产生一股足以熔化铁王座的加压火焰油，需要的不仅仅是周围空气中的氧气。它必须与燃料充分混合。氧气供应越好，火焰就越热。

龙可以利用庞巴迪甲虫使用的一些化学物质。这种昆虫已经进化出适合储存过氧化氢（可以用来漂白头发的物质）的水库。当受到威胁时，甲虫会将过氧化氢推入含有酶的前庭，这些酶迅速将过氧化氢分解为水和氧气。

这是一个放热反应，将能量传递到周围环境，在这种情况下，混合物的温度升高到几乎沸点。这种反应非常剧烈，有时被用来推动火箭。氧气和沸水的快速产生导致压力增加，迫使有毒混合物从甲虫腹部的通风口流向猎物或威胁。

如果被龙使用，这种反应有一些不错的特点。它将产生驱动油性燃料喷射所需的高压，放热反应将加热油，使其更容易燃烧，最重要的是，它会产生推动燃烧反应的氧气。

龙所需要的只是某种相当于汽油发动机化油器的生物等效物，将油与氧气混合并产生爆炸性混合物。额外的好处是，喷发的混合物可能会形成细小的油滴雾，就像气溶胶一样，这样可以更好地点燃。

火花

最后，我们需要火花来点燃混合物。为此，我建议龙进化出一种类似于许多鱼类（尤其是电鳗）的电器官。

它们可以产生高达 600 伏的短脉冲，很容易在短气隙上产生火花。如果这些火花通过龙嘴后部的管道排出，它们可能会点燃高压油和氧气射流。

虽然我们永远不会在小说领域之外看到龙释放火焰洪流，但思考幻想背后的科学是很有趣的。所以，下次当你目睹坦格利安家族对“龙”的指挥时，想想这个神奇地狱背后的生物学原理。

这篇编辑过的文章是根据知识共享许可从 The Conversation 重新发布的。The Conversation。阅读原始文章。