@ 2018.12.15 , 18:00

它“啪”一下比人眨眼快5000倍

作者:Sara Chodosh

它“啪”一下比人眨眼快5000倍
Credit:HW

吸血鬼蚂蚁听起来应该擅长吸你的血,但他们创造了最快的动物运动新记录:“啪”一下。

就像人的手指一样,小眼迷猛蚁(Mystrium camillae)的下颚可以以惊人的速度往复一次,速度可达到每秒90米(大约每小时324公里),下颌是它们最快的身体部位,是它们的嘴部,太快了,它们的出拳速度只有每秒23米。

吸血鬼蚂蚁是如此不被人类重视,以至于我们甚至都不明白,为什么它们需要如此迅速地交叉下颌骨。在《皇家学会开放科学》发表的一项研究中,生物学家推测这可能是一种防御机制,也可能是一种攻击方法。他们无法测量小眼迷猛蚁下颌骨所产生的力,但他们指出即使是微小的螳螂虾也能产生比体重大几千倍的力 - 吸血鬼蚂蚁可能会产生巨大的力量也是合理的。

但就目前而言,这些生物学家并不关心产生的力度,而更关心这么快的下颚交叉是如何发生的。

研究最快的动物身体部位不仅仅是有趣的科学琐事。它提供了研究进化如何推动极限、快速运动需要什么权衡、以及捕食者 - 猎物关系如何在动物世界中发挥作用的方法。例如,吸血鬼蚂蚁已经给出了一种克服肌肉问题的新颖方法。肌肉力量目前为止比较有限,骨骼肌到达一个最高点,不能更快地或以更大的力量移动。正如作者所指出的,许多节肢动物已经找到了通过生物弹簧和生物闩锁来克服这个问题的方法。你也能做到。用你的中指和拇指做一个弹别人脑门的姿势,拇指和中指之间的摩擦有点像闩锁,你的手中会产生张力。当压力变得太大时,手指弹过的速度远远超过你能够单独用肌肉力量达到的速度。

节肢动物已经开发出各种身体部位,可以以类似的方式产生更大力量。但吸血鬼蚂蚁的方法则不同。其他有类似结构的蚂蚁进行交叉时会让下颌骨打开,下颌骨有独立的解剖位,产生弹簧、闩锁和触发器这样的功能结构。吸血鬼蚂蚁的下颚是打包好的一套系统,它将每一侧按压在一起,其中一个下颚作为加载机构,另一个作为撞击件 - 后者比前者强七倍。可能是这种方法允许吸血鬼蚂蚁能快速让下颌骨产生交叉运动。白蚁也使用相同的机制并达到同样令人印象深刻的速度(尽管白蚁的速度仍然只有67米/秒)。

关于吸血鬼蚂蚁还有很多我们不知道的事情。这个交叉运动究竟是在做什么?它们是如何进化这些下颌骨的?该机制是否真的优于其他咬合动作?生物学家们仍在探究这些小生物,看看还隐藏着什么其他秘密,但就目前而言,让我们将它们作为无名冠军来祝贺一发。

它们可能不是华丽的彩色虾,但它们也快要火了。

本文译自 popsci,由译者 HW 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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