用拳头滚动：螳螂虾如何防御高速打击

螳螂虾是以其最高级而闻名的小动物。他们的眼睛有12到16种不同的颜色感受器，而我们自己的只有三种，并且可以检测到光的偏振。他们的拳头是出了名的快，加速速度与22口径的子弹相当。他们用这些打击来打击猎物、捕食者和竞争对手。

加州大学圣塔芭芭拉分校的生态学家帕特里克·格林（Patrick Green）研究了这些生物，以了解它们如何保护自己免受对手的打击。虽然他们的炮弹提供了重要的保护，但他发现他们的战斗姿态吸收了额外的20%的冲击。该研究结果发表在《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）上，强调了行为的见解对于理解动物形态学至关重要。

“在螳螂虾中，竞争者在争夺避难所的战斗中，会像子弹一样击中对方的装甲尾板或telsons，”格林解释说。先前的研究发现，它们的外骨骼对撞击具有弹性，可以像出气筒一样吸收一些冲击力。但这些研究着眼于放置在实验室工作台上的盔甲。“在自然搏斗中，我们看到螳螂虾像盾牌一样将尾巴盘绕在身体前方。我想知道尾巴的这种行为使用如何改变它们受到冲击的方式。

格林介绍了成对的这些领地甲壳类动物，并拍摄了它们的小规模冲突。“他们几乎立即开始互相殴打，”他说。他以每秒 30,000 到 40,000 帧的速度拍摄了冲突的镜头，比传统相机快了大约 1,000 倍。

分析它们相互接触前后附肢的运动，使他能够计算出它们相互传递了多少能量。这一点，以及它们撞击前后尾巴的运动，告诉他它们每次撞击都消耗了多少能量。

在处理了这些数字后，格林发现，结合这种telson线圈行为，螳螂虾能够消耗更多的能量，而不是仅根据其材料特性的装甲所能吸收的能量，将打击能量的69%提高到90%左右。“对我来说，将盔甲保持在地面上应该可以让你消耗更多的能量，这对我来说是合乎逻辑的，”他说。“想想一个拳击手用他们受到的一拳移动。”

有趣的是，当他只考虑附肢的运动与附肢和尾巴的运动时，他得出了不同的结果。这表明仍有一定程度的细微差别需要解决。

事实上，格林计划继续研究螳螂虾盔甲和战斗。全世界有 400 多种物种，它们的尾板之间的形状变化令人难以置信。“有些看起来像凸起的脊盾，有些看起来像扁平的铲子，”他说。物种的战斗程度也各不相同，格林怀疑行为和形态之间可能存在相关性。

许多动物都应对高冲击力，从大角羊到陷阱颚蚂蚁。“当我们试图了解动物如何应对撞击时，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，因此我们可以更好地了解动物如何驾驭它们的战斗。