科學家用相機捕捉了一種難以察覺的致命機制,它在不同種類的螞蟻身上進化了至少五次? 只是勉強。
螞蟻蛾是來自東南亞的一種罕見的陷阱顎蟻屬,它們以高達每小時 80 公里(50 英里/小時)的速度咬住毫無戒心的獵物。 至少可以說結局來得很快。
現在,科學家們第一次能夠解釋這種毀滅性的陷阱顎是如何在短短半毫秒內發動攻擊的? 大約比眨眼速度快 700 倍。
史密森國家自然歷史博物館的昆蟲學家弗雷德里克·拉拉比 (Frederick Larabee) 認為,秘密在於螞蟻蛾將下巴張開 280 度? 儲存彈性能量,在幾乎看不見的打擊中突然釋放。
“有趣的是,肌肉的排列以及下顎如何鎖定打開與已研究的其他陷阱頜螞蟻完全不同,”拉拉比說。
“這似乎是這個系統完全獨特的演變。”
如果是螞蟻蛾,該機制是透過螞蟻的下顎關節來實現的。 頭部後部的葉瓣壓縮,從而使彈簧加載的陷阱得以設置,然後快速收縮的觸發肌使下巴鬆開。
當這種情況發生時,任何人的遊戲就結束了彈尾魚,螞蟻的主要獵物,它們恰好在錯誤的時間出現在錯誤的地點。
為了推斷陷阱下巴是如何擺動的,拉拉比和來自伊利諾大學厄巴納-香檳分校的研究員安德魯·蘇亞雷斯向內部觀察螞蟻蛾透過微型 CT 掃描對頭骨進行掃描,揭示了下巴和相關肌肉的內部結構。
弗雷德里克·拉拉比等人。
在上面的顯微 CT 影像中,您可以看到陷阱顎結構如何佔據螞蟻頭部的很大一部分。
藍色、紅色和白色部分都是操作下巴(或下顎骨)的肌肉,用紫色描繪。 具體來說,白色是下顎張開肌,藍色和紅色分別是閉合下顎的快肌和慢肌。
捕捉實際的死亡罷工採取了不同的方法? 研究人員需要一台能夠每秒捕捉 50,000 幀的超高速相機,以便一睹陷阱下巴閉合的瞬間。
根據研究人員的說法,彈性能量捕獲系統使陷阱顎的閉合速度比僅依靠肌肉力量的下顎要快得多? 但同樣強大螞蟻蛾從夾緊統計數據來看,這並不是西部最快的平局。
這項榮譽被授予了陷阱顎蟻的一個不同屬,即遠親齒馬科動物? 下巴以兩倍的速度擺動。
不是那個螞蟻蛾應該對事情感到太害羞了。 對於任何碰巧以錯誤的方式看待這些殺手螞蟻的跳尾來說,最終的結果幾乎肯定會是一樣的。
“它們只需要比它們想要吃掉的生物更快,而且它們的下巴足以捕捉彈尾魚,”拉拉比 說。
也就是說,事實上這種進化機制是在螞蟻蛾其他陷阱蟻表明,從前,它們需要超快的速度才能抓住煩躁的跳尾晚餐。
不然的話,他們就有挨餓滅絕的危險了? 如果那樣的話,我們今天就無法研究它們。
「最終會導致掠食者和獵物之間的軍備競賽,」拉拉比向 Ryan P. Smith 解釋道。史密森學會。
「如果你是瞪羚,你必須跑得快,這意味著獵豹會跑得更快。而且我懷疑,擁有能夠快速逃脫的獵物對於選擇這些速度非常快的掠食者來說是一個很大的壓力。
研究結果報告於實驗生物學雜誌。