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幼体螳螂虾出生9天就可以快速出拳

 

在一项于4月29日星期四在《实验生物学杂志》上发表的新研究中, 科学家们研究了最初从夏威夷瓦胡岛采集的幼体菲律宾 螳螂虾 (Gonodactylaceus falcatus)。

研究小组还从卵中饲养了一些相同的物种,仔细监测它们随时间的发育,然后在显微镜下放大它们的穿孔附件。

附肢称为弓形附肢,其工作原理与弓箭类似,因为附肢的尖端被拉回,“撞”在类似弹簧的机械装置上,然后在突然释放弹性能量时松开,首先说作者杜克大学生物学专业研究生Jacob Jacob Harrison。

哈里森告诉Live Science:“虽然我们对它在成年人中的功能有相当大的了解……但是我们对它的发展却并没有真正的了解。”

加利福尼亚大学整合生物学教授罗伊·考德威尔说,现在,在一项“非常完整且经过精心控制的研究”中,哈里森和他的团队已经开始揭开螳螂虾开始像闪电般的拳击手一样出拳的奥秘。

而且,由于幼体螳螂虾具有透明的壳,“这项研究的新之处是,垂钓装置的透明性使他们能够更详细地了解正在发生的事情,”考德威尔说。

他说:“在看成年的时候是不可能的,”成年的外骨骼是不透明的。

根据《国家地理杂志》的报道,当成年螳螂虾发出一连串的打击时,其附肢的尖端可以 以约50 mph(80 km / h)的速度 在水中切成薄片 。

但是,2018年在《科学》(Science)杂志上发表的数学模型 暗示,假设螳螂虾在年轻时就开始拳击,它可能会比成年男子更快地挥拳。

这个模型是在哈里森(Harrison)工作的同一实验室中开发的,放大了螳螂虾用来提供惩罚性打击的弹簧机制。

哈里森指出,“我们在生物学中看到了这些机制,”从跳跃的青蛙和昆虫到刺痛的水母将充满毒液的胶囊射入猎物。

该模型表明,这些弹簧加载机构通常在较大比例时效率会降低,因此,较小的,质量较小的弹簧松动时应产生更高的加速度。

研究人员在2016年的《实验生物学杂志》上报道,另一种专门针对螳螂虾的模型显示了相似的结果,表明较大的螳螂虾的攻击速度比较小的物种慢 。

哈里森和他的团队想看看这些模型是否在虾man虾中保存,因为它们比它们的成年个体还小。因此,团队在深夜里在夏威夷寻找了半透明的螳螂虾。

哈里森说:“如果出去找螳螂虾的地方,实际上可以把灯放在水中,螳螂虾会像飞蛾一样扑向火焰。” 也就是说,幼蟹,虾和鱼也涌向光明,并与螳螂虾放在同一桶中捞起;因此挑战就在这里。

哈里森指出,这些自由游动的虾幼虫已经成熟到足以离开它们孵化的洞穴,因此捕获时它们往往至少有9至14天大。

哈里森说:“我们发现它们相对于它们的体型可以产生很高的加速度和速度。”

他说,这些指标专门衡量幼虫附肢从静止状态转变为惊人状态的速度,因此在这方面,幼虫“与许多成年物种大致相当”。

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