[圖+影片]螳螂蝦如何用自帶的”盾牌”抵禦相當於22口徑子彈能量的同類猛擊
地球上最暴躁的甲殼類動物非螳螂蝦莫屬,它擁有一根棍狀的爪子,可以對從硬殼獵物到厚厚的水族館玻璃等一切東西進行懲罰性打擊。那麼,當螳螂蝦用這種每秒23 公尺的猛力一拳打向同伴時,會發生什麼事呢?當然,我們現在知道了,這要歸功於一些相當暴力的新研究——當然,這一切都是以科學的名義進行的。
加州大學聖塔芭芭拉分校的生態學家派翠克-格林(Patrick Green)不僅成功地捕捉到了兩隻領地螳螂蝦大打出手的精彩畫面和鏡頭,還讓世人了解到了這種微小而強大的動物在近距離阻擋相當於22 口徑子彈的攻擊時所採用的方式。
格林解釋說:”在螳螂蝦中,競爭者在爭奪庇護所的過程中會像子彈一樣擊打對方的裝甲尾板(或稱telsons)。在自然打架中,我們看到螳螂蝦把尾巴捲在身體前面,就像一面盾牌。
格林想知道礁螳螂蝦(Neogonodactylus bredini)是如何應對另一隻螳螂蝦的猛烈攻擊而不被擊成碎片,並且這種使用尾巴的行為如何改變他們接受影響的方式。他發現,防守的動物能夠用自己的尾巴,採取拳擊手式的吸收打擊的方法,分散攻擊者的力量。他是怎麼發現的呢?當然是讓兩隻蝦打上一拳–並用超慢動作拍攝下來。
格林說:”兩隻相互爭奪領地的蝦幾乎立刻就開始互相毆打。但是,這位生態學家以每秒3 萬至4 萬幀的速度進行拍攝,比普通攝影機快了約1000 倍,從而捕捉到了這些快速而有力的撞擊。
先前的研究發現,尾部的捲曲是螳螂蝦從具有攻擊性和領地性的”友軍炮火”中倖存下來的關鍵,但最新的研究精確測量了這種天然盾牌和快速反應的有效性。
畢竟,攻擊動作如此之快,以至於短暫蒸發了拳桿前方的水,如圖所示。
格林分析了螳螂蝦的運動、能量交換和撞擊,發現防守的螳螂蝦能夠吸收並分散約90% 的攻擊力。其中的關鍵在於,這種動物蜷縮著尾柄,四肢離開海床,懸浮在水中,讓襲來的球棒毫無還手之力。
他說:”在我看來,讓盔甲離開地面應該能讓你耗散更多能量,這是合乎邏輯的。想一想拳擊手應對拳擊時的移動”。
雖然動物(包括人類)為爭奪領地、資源或配偶而與同類相鬥肯定不是什麼新鮮事,但這項研究提供了令人著迷的洞察力,讓我們了解到這不僅僅是你擁有什麼,而是你如何使用它。尤其是當攻擊者持有致命武器時。
打架時露出屁股可能會救你一命
格林說:『當我們試圖了解動物如何應對撞擊時,我們既要考慮它們使用的結構(如盔甲),也要考慮它們如何使用這些結構。這項研究有助於我們將行為和形態學聯繫起來,從而更好地理解動物是如何駕馭它們的搏鬥的”。
同時,蝦子堅固的甲殼保護著它脆弱、柔軟的無脊椎動物身體,這已經成為開發輕質堅韌材料的一個巨大興趣領域。它們聞名遐邇的視力是科學家們希望將其應用於其他領域的另一種”超能力”。
目前,我們所知道的螳螂蝦大約有400 種,因此,要為所有這些龐然大物建立一個《街頭霸王》式的攻防統計資料庫可能還需要一段時間。
這項研究發表在《實驗生物學期刊》。