螳螂虾如何防御高速攻击

螳螂虾是一种以超凡能力而闻名的小型生物。它们的眼睛有 12 到 16 种不同的颜色受体，而人类只有三种，并且能够检测光的偏振。它们的出拳速度非常快，与 22 口径子弹的速度相当。它们用这些攻击来攻击猎物、捕食者和竞争对手。

加州大学圣巴巴拉分校的生态学家帕特里克·格林 (Patrick Green)研究了这些生物，以了解它们如何抵御对手的打击。尽管它们的壳提供了重要的保护，但他发现它们的战斗姿势吸收了额外 20% 的冲击。该研究结果发表在《实验生物学杂志》上，强调了从行为中获取的见解对于理解动物形态学至关重要。

“螳螂虾的竞争对手在争夺庇护所时，会像子弹一样互相击打对方的装甲尾板或尾节，”格林解释道。之前的研究发现，它们的外骨骼对打击具有弹性，可以像沙袋一样吸收部分冲击力。但那些研究观察的是放在实验台上的装甲。“在自然的战斗中，我们看到螳螂虾将尾巴像盾牌一样卷在身体前面。我想知道这种对尾巴的行为如何改变它们接受冲击的方式。”

格林将这些甲壳类动物分成两对，并拍摄了它们的争斗场面。“它们几乎立刻就开始互相攻击，”他说。他以每秒 30,000 到 40,000 帧的速度拍摄了冲突的画面，比传统相机快了大约 1,000 倍。

通过分析它们接触前后附肢的运动，他可以计算出它们相互传递了多少能量。通过分析它们接触前后尾巴的运动，他可以知道它们每次撞击会耗散多少能量。

经过数据分析，格林发现，加入这种尾部线圈行为可以让螳螂虾耗散的能量比其装甲仅凭其材料特性所能吸收的能量还要多，将打击能量从 69% 提高到 90% 左右。“在我看来，将装甲抬离地面应该可以让你耗散更多能量，这很合乎逻辑，”他说。“想象一下拳击手在受到一拳后如何移动。”

有趣的是，当他只考虑附肢的运动和同时考虑附肢和尾部的运动时，他得出了不同的结果。这表明仍有一些细微差别需要解决。

事实上，格林计划继续研究螳螂虾的装甲和战斗力。全世界有 400 多个品种，它们的尾板形态千差万别。“有些看起来像凸起的脊状盾牌，有些看起来像扁平的铲子，”他说。不同品种的战斗力也各不相同，格林怀疑行为和形态之间可能存在相关性。

从大角羊到陷颚蚁，许多动物都能够应对高强度的冲击力。“当我们试图了解动物如何应对冲击时，我们应该考虑它们使用的结构(如盔甲)以及它们如何使用这些结构，”格林说。“这项研究有助于我们将行为和形态联系起来，这样我们就可以更好地了解动物如何应对战斗。”

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