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国家地理
德古拉蚂蚁(DRACULA ANTS),又叫吸血鬼蚂蚁,因其有时会吸食自己幼崽的血而得名。但在本周,这种昆虫又有了新的称号——作为德古拉蚂蚁的一种,卡米拉迷猛蚁(Mystrium camillae)被发现可以咬合的非常快速,甚至在我们眨眼的一瞬间,就能够咬合多达5000次!
根据本周发表在《皇家社会开放科学》(Royal Society Open Science)杂志上的一项研究,意味着卡米拉迷猛蚁的运动速度是自然界已知动物中最快的!
有趣的是,这些蚂蚁之所以能够以破纪录的速度进行咬合,是因为它们把下巴紧紧咬在一起之后就会使下巴像弹簧一样弯起来。在这个过程里,能量储存在下巴的一端,随即穿过下巴到另一端,最后以超乎寻常的速度和力量冲出——最大速度可达每小时200英里。
这有点像当你打响指时发生的事情,只不过快了1000倍。
美国国家自然历史博物馆史密森学会的昆虫学家弗雷德里克·拉拉比(Fredrick Larabee)说:“德古拉蚂蚁的咬合速度不仅比其它类似动物——比如螳螂、虾的攻击或青蛙的跳跃——更快,而且更简单。这是因为其它动物似乎会通过一系列独立的闩锁、弹簧和触发器来驱动快速移动的附属结构,而在这种德古拉蚂蚁身上,弹簧和闩锁都在加速自己的附属物上。”
蚁如其食
在这项研究之前,速度最快的动物是一种陷阱颚蚁(trap-jaw ant)。它的下颌张开后,依靠微小的、敏感的毛发来告诉它什么时候合上。这些蚂蚁甚至可以用它们满载弹簧的下巴逃离像蚁狮(antlions)一样的捕食者。
拉拉比表示,陷阱颚蚁是一种坐以待毙的捕食者。而德古拉蚂蚁是更神秘的掠食者,它们更喜欢在落叶层下或在地下隧道里猎食,但是这些地方不适合大下巴的动物捕食。
有趣的是,虽然白蚁和德古拉蚂蚁并没有那么紧密的联系,但它们在本质上与德古拉蚂蚁非常相似,因为白蚁也会在狭小的空间里进行大部分的战斗。
也有证据表明这种德古拉蚂蚁喜欢捕食蜈蚣,蜈蚣本身就拥有化学武器。那么,有一种推测认为:也许德古拉蚂蚁需要快速有力的攻击才能在蜈蚣反击之前制服自己的食物。
Photograph by Antonie Goosen
“一日国王”
英国林肯大学(University of Lincoln)的生物学家格雷戈里·萨顿(Gregory Sutton)说:“真正令人兴奋的是,我们确切地知道下颌弯曲时能量储存在哪里。在许多这样的系统中,我们不确定到底闩锁在哪里,因为它们通常隐藏在内部。”
“想想跳蚤或蚱蜢是如何将自己弹射到空中的——大部分的“魔法”都隐藏在动物的身体里,这使得研究它们在自然界中的作用变得极其困难。但对于德古拉蚂蚁来说,一切都发生在它的下颌外部,正是这一点让弗雷德里克·拉拉比和他的合作者能够如此精确地测量这些力。”
不过德古拉蚂蚁真的是自然界中运动速度最快的动物吗?
萨顿表示,速度是相对的,可以用很多不同的方式定义,从最大速度到加速度:真菌可以以极快的速度释放孢子;叮咬水母的线虫囊细胞会在纳秒内爆炸;还有游隼,它们通常被认为是最快的动物,因为它们在俯冲时的速度可达到200英里每小时以上。
但是从昆虫肢体行为的角度来看,不知道还有什么动物的运动速度能够超过每秒90米。所以,谁跑得最快并不重要,对人类来讲更为重要的是怎样解释它们是如何做到这一点的。
Photograph by Luke chua
拟蚁蜘蛛( ANT-MIMICKING SPIDER)
当然,弗雷德里克·拉拉比并不认为德古拉蚂蚁的这一纪录会保持很长时间。他认为,其中一些白蚁的速度可能和这些德古拉蚂蚁一样快(如果不是更快的话)。
“这就是为什么生物学很酷,因为有太多的动物我们对它们一无所知。”
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