为什么在捕猎过程中,带有下颚夹的蚂蚁不会被撕成两半

这只蚂蚁大约有睫毛那么大,但它的下巴就像捕熊器一样,所以在狩猎时的任何错误都可能导致它的头被撕成两半。然而,这永远不会发生。现在科学家们知道为什么了。

Odontomachus属的蚂蚁因其惊人的下颌骨而广为人知,下颌骨会在一瞬间闭合

多亏了这种解剖学特征,Odontomachus 甚至可以捕食非常活泼的猎物,这足以触手可及。

然而,实施这样的弹道打击是有风险的。生物学家知道蚂蚁的下巴是相对简单的弹簧加载杠杆,每个都由一个闩锁固定在适当的位置,该闩锁设计用于在猎物靠近时释放。牙鲆的颚部的力量是如此之大,以至于只要在闭合时稍有错误,蚂蚁就有可能压倒构成其颚部的材料的强度,并将其头部撕成两半。

然而,这并没有发生:尽管蚂蚁

Odontomachus brunneus

以每小时 196 公里的速度猛击它的下巴,虽然它可以连续击打数次,但它的头部仍然完好无损,现在科学家们决定找出原因。为此,他们小心地将昆虫固定在高速摄像机前,以每秒 300,000 帧的速度拍摄,以捕捉致命的下巴突然闭合的瞬间。

事实证明,齿马科蚂蚁的秘密在于其惊人的动作准确度:下颚以理想的弧线接近,而占其总重量 14% 的蚂蚁头部的巨大肌肉提供了大约关闭颌骨所需能量的一半。其他一切从何而来?从头部本身来看:由于蚂蚁张开嘴巴不断地移动,它的头部有轻微的变形(只有几微米,但对于不超过一厘米长的生物来说,这已经相当大了),这使得它可以在体表中储存弹性能量。几丁质外骨骼本身。

因此,Odontomachus 设法完美地平衡了对立的力量,并在不伤害自己的情况下达到了最高的移动速度。其他昆虫也有可能使用类似的机制,在不久的将来,人们也将能够使用它,例如在微型机器人中,以提高超快系统的多功能性、准确性和耐用性。

该研究发表在

《实验生物学杂志》上

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