地球上最暴躁的甲壳类动物非螳螂虾莫属,它拥有一根棍状的爪子,可以对从硬壳猎物到厚厚的水族馆玻璃等一切东西进行惩罚性打击。那么,当螳螂虾用这种每秒 23 米的猛力一拳打向同伴时,会发生什么呢?当然,我们现在知道了,这要归功于一些相当暴力的新研究--当然,这一切都是以科学的名义进行的。
加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的生态学家帕特里克-格林(Patrick Green)不仅成功地捕捉到了两只领地螳螂虾大打出手的精彩画面和镜头,还让世人了解到了这种微小而强大的动物在近距离阻挡相当于 22 口径子弹的攻击时所采用的方式。
格林解释说:"在螳螂虾中,竞争者在争夺庇护所的过程中会像子弹一样击打对方的装甲尾板(或称telsons)。在自然打斗中,我们看到螳螂虾把尾巴卷在身体前面,就像一面盾牌。"
格林想知道礁螳螂虾(Neogonodactylus bredini)是如何应对另一只螳螂虾的猛烈攻击而不被击成碎片,并且这种使用尾巴的行为如何改变他们接受影响的方式。他发现,防守的动物能够用自己的尾巴,采取拳击手式的吸收打击的方法,分散攻击者的力量。他是怎么发现的呢?当然是让两只虾打上一拳--并用超慢动作拍摄下来。
格林说:"两只相互争夺领地的虾几乎立刻就开始互相殴打。但是,这位生态学家以每秒 3 万至 4 万帧的速度进行拍摄,比普通摄像机快了约 1000 倍,从而捕捉到了这些快速而有力的撞击。"
以前的研究发现,尾部的卷曲是螳螂虾从具有攻击性和领地性的"友军炮火"中幸存下来的关键,但最新的研究精确测量了这种天然盾牌和快速反应的有效性。
毕竟,攻击动作如此之快,以至于短暂蒸发了拳杆前方的水,如图所示。
格林分析了螳螂虾的运动、能量交换和撞击,发现防守的螳螂虾能够吸收和分散大约 90% 的攻击力。其中的关键在于,这种动物蜷缩着尾柄,四肢离开海床,悬浮在水中,使袭来的球棒毫无还手之力。
他说:"在我看来,让盔甲离开地面应该能让你耗散更多能量,这是合乎逻辑的。想一想拳击手应对拳击时的移动"。
虽然动物(包括人类)为争夺领地、资源或配偶而与同类相斗肯定不是什么新鲜事,但这项研究提供了令人着迷的洞察力,让我们了解到这不仅仅是你拥有什么,而是你如何使用它。尤其是当攻击者持有致命武器时。
打架时露出屁股可能会救你一命
格林说:"当我们试图了解动物如何应对撞击时,我们既要考虑它们使用的结构(如盔甲),也要考虑它们如何使用这些结构。这项研究有助于我们将行为和形态学联系起来,从而更好地理解动物是如何驾驭它们的搏斗的"。
与此同时,虾坚固的甲壳保护着它脆弱、柔软的无脊椎动物身体,这已经成为开发轻质坚韧材料的一个巨大兴趣领域。它们闻名遐迩的视力是科学家们希望将其应用于其他领域的另一种"超能力"。
目前,我们知道的螳螂虾大约有 400 种,因此,要为所有这些庞然大物建立一个《街头霸王》式的攻防统计数据库可能还需要一段时间。
该研究发表在《实验生物学杂志》上。