眨眼你就会错过:陷阱蚂蚁的攻击快准狠!

陷阱蚂蚁以其超大的颚部而闻名,可以比眨眼睛捕捉昆虫的猎物更快地闭合。大约有九千种分布在一千多种,科学家们正在认识到,为蚂蚁的快速罢工提供动力的机制可能会有很大差异。
最近,研究人员发现,使用X射线扫描和高速视频来分析蚂蚁的颚爪的内部和外部,可以使这种超快速捕捉成为一种难以捉摸的,研究不全的陷阱蚂蚁类别的Myrmoteras类型。

科学家确定了两种Myrmoteras物种的锁定,弹簧和触发机制,发现它们的陷阱颚系统的操作方式与其他陷阱蚂蚁蚂蚁组不同。[ 照片:陷阱蚂蚁婴儿长大 ]

Myrmoteras蚂蚁原产于东南亚,长度约为0.16至0.20英寸(4至5毫米)。研究主管作家弗雷德里克·拉里贝(Frederick Larabee)在史密森尼史密森国家自然历史博物馆的博士后研究员弗雷德里克·拉里比(Frederick Larabee)说,他们在森林地板上的叶子里生活和饲养,这使得他们很难找到和捕获。以前不知道蚂蚁的下巴可以快速关闭,以及他们的工作原理,拉里比告诉现场科学。

当Myrmoteras的爪子被锁定在“开放”位置时,就像蚂蚁在狩猎时一样,它们以陡峭的角度向后延伸,指向蚂蚁的身体。该Myrmoteras’蚂蚁带刺的,猎物捕下颌骨更长,更纤细比他们的陷阱颚堂兄弟,这表明Myrmoteras使用这些身体部位快速刺和固定的猎物,而不是一击,研究昏迷作者写道。

研究人员发现,Myrmoteras蚂蚁的爪与任何其他已知的蚂蚁的作用不同。
研究人员发现,Myrmoteras蚂蚁的爪与任何其他已知的蚂蚁的作用不同。
信用:史蒂夫·沙特克

Larabee说,科学家在实验室里曾经收集过的几个活的殖民地。研究发现,以每秒50,000帧的速度拍摄的镜头显示,蚂蚁的下巴在大约半毫秒内关闭,而不是像陷阱颚属Odontomachus中的蚂蚁一样快。

研究人员说,这是微CT扫描 – 计算X射线断层扫描,使研究人员能够检测和数字化模拟Myrmoteras致命打击3D 的内部工作。

“我们希望能够将所有内部结构 – 肌肉,神经元以及肌肉和下颌骨本身之间的附件进行可视化,”Larabee说。

弹簧加载的系统,例如在陷阱蚂蚁中发现的系统有三个主要部分:锁定开口的锁,用于存储能量的弹簧和释放罢工的触发器,将能量传递到颚中以推动其在高处闭合速度。使用CT扫描,研究人员模拟了打开和关闭颌骨的肌肉。科学家们一旦知道肌肉是什么样子,就可以确定他们如何为Myrmoteras的快速咬伤提供动力,这一过程是研究人员将视频发布到YouTube的视频。

 

夹持颚爪的闩锁与其他陷阱颚蚂蚁中观察到的不同,类似于蚱蜢腿中的锁定机构,Larabee告诉Live Science。

引起科学家注意的另一个不寻常和独特的结构是Myrmoteras蚂蚁头上奇怪的形状的叶。研究人员注意到,它会在罢工之前立即进行压缩,暗示该结构是将储存能量释放到颚板中的弹簧机构的一部分。

“我们不完全确定春天是什么,但我们认为这是将肌肉与下颌骨连接在一起的韧带,”拉拉比解释说。

Larabee表示, 弹簧加载的下巴是一个高度专业化的功能,这使得不同的蚂蚁谱系发展出这样多样的结构,使这些颚骨工作更加难以置信。

他说:“所有这些超快的颌骨,使用不同的组件或不同的身体结构来服务于这个系统 – 这是一个融合演化的一个很好的例子,其中进化已经找到了不同的策略来实现同样的行为目标。

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