螳螂虾如何抵御高速打击

螳螂虾以其各种超凡之处而闻名。它们的眼睛有12到16种不同的色彩感受器，而人类只有三种，并且可以探测到光的偏振。它们的击打速度极快，加速度与22口径子弹相当。它们将这些打击用于猎物、捕食者和竞争对手。

生态学家帕特里克·格林在加利福尼亚大学圣巴巴拉分校研究这些生物，以了解它们如何抵御对手的打击。尽管它们的壳提供了显著的保护，但他发现它们的战斗姿态吸收了额外20%的冲击。这项发表在《实验生物学杂志》上的研究突显了行为洞察在理解动物形态学中的重要性。

“在螳螂虾的角斗中，竞争对手互相交换像子弹一样的打击，瞄准对方的装甲尾板，以争夺避难所。”格林解释道。之前的研究发现它们的外骨骼能够抵御打击，像吸收拳击袋一样吸收部分冲击。但那些研究是在实验室的工作台上观察到的装甲。“在自然环境中的战斗中，我们看到螳螂虾将尾巴盘绕在身体前面，像一个盾牌。我想知道这种尾巴行为如何改变它们接受冲击的方式。”

格林引入了这些领地性甲壳动物的一对，并拍摄了它们的冲突。“它们几乎立即开始互相攻击，”他说。他以每秒30,000到40,000帧的速度捕捉了冲突的画面，大约比普通摄像机快了1,000倍。

分析它们在彼此接触前后附肢的运动，使他能够计算它们互相传递了多少能量。这个数据和它们受到冲击前后尾巴的运动告诉他，它们从每次打击中散发了多少能量。

在整理了数据之后，格林发现，螳螂虾通过加入这种尾巴卷曲行为，能够比仅根据其材料属性吸收的装甲更多地散发能量，将能量转化率从69%提高到约90%。“对我来说，这是合乎逻辑的，将你的装甲与地面分开应该让你更多地散发能量，”他说。“想象一下一个拳击手接受拳击时的动作。”

有趣的是，当他仅考虑附肢的运动与同时考虑附肢和尾巴的运动时，他得出了不同的结果。这表明仍然有一定程度的细微差别需要梳理清楚。

事实上，格林计划继续研究螳螂虾的装甲和战斗。全球有超过400种螳螂虾，它们的尾板形态之间存在着令人难以置信的差异。“有些看起来像凹凸不平的盾牌，而其他则像平整的铲子，”他说。不同物种的斗争程度也有所不同，格林怀疑行为和形态之间可能存在着相关性。

许多动物都面临着高冲击力，从大角羊到陷阱蚂蚁。“当我们试图了解动物如何应对冲击时，我们应该考虑到它们使用的结构(如装甲)以及它们如何使用这些结构，”格林说。“这项研究帮助我们联系行为和形态，从而更好地理解动物如何应对斗争。”

本文译自 The Current，由 BALI 编辑发布。