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為什麼在捕獵過程中,帶有下顎夾的螞蟻不會被撕成兩半

這隻螞蟻大約有睫毛那麼大,但它的下巴就像捕熊器一樣,所以在狩獵時的任何錯誤都可能導致它的頭被撕成兩半。然而,這永遠不會發生。現在科學家們知道為什麼了。

Odontomachus屬的螞蟻因其驚人的下頜骨而廣為人知,下頜骨會在一瞬間閉合多虧了這種解剖學特徵,Odontomachus 甚至可以捕食非常活潑的獵物,這足以觸手可及。

然而,實施這樣的彈道打擊是有風險的。生物學家知道螞蟻的下巴是相對簡單的彈簧載入槓桿,每個都由一個閂鎖固定在適當的位置,該閂鎖設計用於在獵物靠近時釋放。牙鮃的顎部的力量是如此之大,以至於只要在閉合時稍有錯誤,螞蟻就有可能壓倒構成其顎部的材料的強度,並將其頭部撕成兩半。

然而,這並沒有發生:儘管螞蟻Odontomachus brunneus以每小時 196 公里的速度猛擊它的下巴,雖然它可以連續擊打數次,但它的頭部仍然完好無損,現在科學家們決定找出原因。為此,他們小心地將昆蟲固定在高速攝像機前,以每秒 300,000 幀的速度拍攝,以捕捉致命的下巴突然閉合的瞬間。

事實證明,齒馬科螞蟻的秘密在於其驚人的動作準確度:下顎以理想的弧線接近,而占其總重量 14% 的螞蟻頭部的巨大肌肉提供了大約關閉頜骨所需能量的一半。其他一切從何而來?從頭部本身來看:由於螞蟻張開嘴巴不斷地移動,它的頭部有輕微的變形(只有幾微米,但對於不超過一厘米長的生物來說,這已經相當大了),這使得它可以在體表中儲存彈性能量。幾丁質外骨骼本身。

因此,Odontomachus 設法完美地平衡了對立的力量,並在不傷害自己的情況下達到了最高的移動速度。其他昆蟲也有可能使用類似的機制,在不久的將來,人們也將能夠使用它,例如在微型機器人中,以提高超快系統的多功能性、準確性和耐用性。

該研究發表在《實驗生物學雜誌》上

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