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美国大学校园内的甲虫幼虫被发现以完全未知的方式跳跃

  • 2022-01-18
  • Scien

虽然我们大多数人不惜一切代价避免令人毛骨悚然的爬虫,但昆虫学家(研究昆虫的科学家)需要积极寻找它们。

北卡罗来纳州自然科学博物馆的昆虫学家阿德里安·史密斯告诉 ScienceAlert:“我的同事注意到我们大学校园中央有一棵枯树。”

“如果你是一名昆虫学家,当你看到一棵有这种情况的树时,总是值得剥下树皮,看看在下面能找到什么。”

好奇心得到了回报,研究人员发现了一种扁平树皮甲虫的幼虫(大齿斑纹蜥)有一种以前没有人记录过的跳跃方式。

如下图所示,这些微小的幼虫似乎收紧了身体,然后卷曲地爆炸到空中。幼虫的起飞速度为每秒 0.6 米,平均水平移动 2 倍身体长度,垂直移动 1.5 倍身体长度。这是一个非常值得一看的景象。

幼虫抓住然后跳跃。 (Bertone 等人,PLOS ONE,2022)

“这些幼虫的跳跃方式一开始令人印象深刻,但我们并没有立即意识到它有多么独特,”说昆虫学家马特·博通 来自北卡罗来纳州立大学植物病虫害诊所,关于这一发现的新论文的第一作者。

“然后我们与全国各地的一些甲虫专家分享了它,他们以前都没有见过这种跳跃行为。就在那时我们意识到我们需要仔细观察幼虫是如何做它正在做的事情的。”

大多数甲虫或跳跃昆虫使用闩锁机构来帮助其强大的弹簧——“爆炸”是由闩锁释放提供动力。您可以在以下内容中看到这种类型的生物机制的作用:强大的弹簧加载螳螂虾的“拳头”。

但在这种情况下,研究人员无法找到闩锁,而且他们也不是没有全力以赴。他们使用每秒可捕捉 60,000 帧的相机,以及显微 CT 扫描和扫描电子显微镜成像仔细查看全身,却一无所获。

研究小组甚至观察了幼虫的身体成分,以确定它们是否可以在没有闩锁机制的情况下仅使用肌肉跳那么高。他们发现这个小生物没有足够的肌肉来把它拉下来。

“我们知道它们正在储存能量,但‘在哪里’是另一个问题,”史密斯说。

“它们的小甲虫爪子失去了对地面的抓地力,然后突然间就像瀑布一样。”

研究人员表明,幼虫没有使用闩锁,而是绷紧整个身体,当它们的一条腿失去立足点时,它们的头能够向内卷曲,使它们进行猛烈的跳跃。您可以在下面史密斯的视频中看到,跳跃本身非常美丽。

尽管研究小组不确定幼虫为什么会这样跳跃,但住在死树树皮下的临时住所意味着你需要能够快速撤离。

“这可能是为了躲避掠食者,也可能是为了驱散自己,也可能是两者的结合,”史密斯说。

“我会更加努力,但从那以后我们就再也没有见过他们。”

不幸的是,这棵充满昆虫的树现在已经从北卡罗来纳州立大学校园消失了。在这棵树最终进入木材削片机之前,研究人员只有很短的时间来收集尽可能多的虫子。

但一切并没有失去。当史密斯提出一个他的 YouTube 频道上有不同的视频关于跳蛆,他还补充了一些关于跳幼虫的内容。日本一位名叫 Takahiro Yoshida 的研究人员看到这段视频后,立即意识到他在他所在地区看到了另一种甲虫幼虫以类似的​​方式跳跃。

这第二种甲虫属于同一分类科,但属于不同的属,因此它们只是远缘关系。

“他注意到[这些幼虫]做出了非常快速的跳跃行为,所以他当时用手机拍摄了它们。他可能没有再多想,直到他看到那个视频,然后他说,‘我确切知道那是什么。我有这个很酷的东西,让我立即给这些人发电子邮件!’”史密斯说。

“因此,这可能是这组动物中广泛分布的行为,而这是以前不为人知的。”

尽管存在令人厌恶的因素,也许我们都应该花更多的时间寻找树皮下面。谁知道呢,你甚至可能会幸运地看到一只甲虫幼虫向你扑来。

该研究发表于公共科学图书馆一号。

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