婴儿螳螂虾扔杀手拳

当他们只是一粒大米的大小时,他们在猎物中罢工。

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微小的螳螂虾在出生后不久使用阑尾。

雅各布哈里森/杜克大学

螳螂虾是一个色彩缤纷的海洋生物,左钩。还有一个有力的右钩。

这种甲壳类动物在动物界拥有最强大的力量。他们可以在起跑时以高达75英尺/秒的速度打出一条棒状前腿。一项新的研究发现,虾仔在出生后不久就学会了这些致命的攻击。

成年螳螂虾为了进食或战斗而发出强大的一击。它们会出击击昏或杀死螃蟹、软体动物或其他猎物。但它们也会利用它们的附属物作为武器,与其他螳螂虾争夺食物或洞穴。

“在斯普林斯和闩锁的帮助下,他们能够在春天和闩锁的帮助下产生这种惊人的速度,”雅各布哈里森,博士。Duke University和该研究领导作者的生物学候选人解释为TreeHugger。“就像弓箭一样,这些虾可以通过弯曲的外骨骼的元件将弹性能量存储在垂直的内容中。然后,它们可以通过脱离闩锁来释放储存的潜在能量,弹簧将返回原始形状,并推动臂前进。“

研究人员知道这种机制如何工作,但他们几乎没有关于它发展的任何东西。他们不知道它在年轻螳螂虾中的开始有多早,它是否与成年螳螂虾有的强大系统不同。

研究微小生物

团队前往夏威夷收集和学习菲律宾螳螂虾(GonodAdtylaceus falcatus.)。但它肯定并不容易。

“这很困难。我们通过粘附在近年的成人栖息地的灯光并等待它们出现的灯光来收集幼虫。在后期的幼虫阶段,幼虫是积极的光学[吸引光线],所以它们会像蛾子一样闪光到火焰,“哈里森说。

但他们不得不筛选他们在包括幼虫螃蟹,虾,鱼和蠕虫的生物中筛选 - 找到螳螂虾。他们还从怀孕的成年女性螳螂虾中收集了鸡蛋,并在实验室中举起鸡蛋。

哈里森说:“为了拍摄罢工事件,我需要一台特殊的高分辨率高速摄像机,以每秒20000帧的速度拍摄。我还设计并建造了一个定制的装置,这样我就可以将一只幼虫悬浮在水中,同时让它们在摄像机和镜头的视线范围内。”。“对不同的设置进行故障排除花了一年多的时间,但我们最终成功了。”

他们发现幼虫螳螂虾与成虫的攻击机制非常相似,孵化后9-15天左右,即第四个幼虫阶段。婴儿虾在该阶段大约是一粒水稻(4-6毫米长)的大小。他们的附属物只有约1毫米。

“虽然,罢工对于如此小的东西非常快,肯定不会像我们预期的那样快。哈里森说,这很有意思。“它突出显示这些系统可能存在一些有趣的限制。”

它们比预期的研究人员慢,但它们仍然令人难以置信。要把它透视,微小的虾速度速度速度速度速度速度比一般一辆车快100倍。但结果违背了较小总是更快的期望。

结果已在实验生物学杂志中公布。

快速的好处

研究人员说,这种有力的打击行为似乎是天生的,而不是后天习得的。他们在实验室培育的幼虫知道如何攻击,而且他们从来没有和成年螳螂虾在一起过。

哈里森说:“当你非常小的时候,很难提高速度。所以你需要能够非常快地加速。弹簧让你以肌肉无法做到的方式加速。”。“如果你想在没有太多能量消耗的情况下通过液体移动,或者在猎物游走之前捕获它们,那么速度非常快会很有帮助。”

哈里森说:“我认为最酷的是,这些幼虫是透明的,所以你可以想象在附属物内的一切。这是难以置信的罕见和酷。”。“大多数生物体的肌肉上都有不透明的皮肤或外壳,但在这里我们可以看到所有发生的事情。这让我们可以提出一些关于生物弹簧锁机制的有趣问题,这是我们以前无法提出的。”

查看文章来源
  1. 哈里森,雅各布S.等人。“弹性机制的扩大和发展:幼虫螳螂虾的微小罢工。“实验生物学杂志,卷。224,没有。8,2021,D​​OI:10.1242 / JEB.235465

  2. 雅各布·哈里森是杜克大学生物学博士研究生,也是这项研究的主要作者