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世界上最快的蚂蚁钟记录了其自身长度的108倍的速度

  • 科学
  • 2019-10-18 08:58:17
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撒哈拉沙漠中的银蚁通常会在沙漠中烈日炎炎的阳光下觅食。在一天中,沙子的温度可能高达140°F(60°C),在这些条件下许多昆虫会灭亡,这是觅食的主要时间。但这对白蚁也有风险。根据《实验生物学杂志》上的一篇新论文,也许这就是为什么它们也是地球上最快的生物之一,能够在一秒钟内覆盖自身身体108次的原因。这相当于一个人跑了大约九秒钟的路程。

银蚂蚁有许多方法可以应对恶劣的沙漠条件。例如,它们的银色外观是由于三角形的小毛发帮助它们调节温度。蚂蚁还具有很强的导航能力,经常在小石头或草叶下找到阴影。他们定期返回巢穴以降温。能够快速在沙滩上移动是他们生存的关键-任何在海滩上行走或跑步的人都知道,沙子的颗粒性质比在干盐上行走或跑步要慢得多,并且消耗更多的能量泛。

德国乌尔姆大学的神经生物学家哈拉尔德·沃尔夫(Harald Wolf)在前往突尼斯沙漠考察其较大表亲之一的Cataglyphis fortis时发现了银蚁(Cataglyphis bombycina)的存在。2015年,他和他的团队回到突尼斯镇杜兹(Douz),对这些生物进行了更深入的研究。

找到巢穴并不容易。合著者莎拉·普费弗(Sarah Pfeffer)指出,这需要将觅食的蚂蚁追踪回到巢穴,或留意正在挖掘的蚂蚁。一旦研究人员发现了巢穴,他们便用铝管末端装满粉虫的喂食器引诱蚂蚁,并用高速摄像头记录蚂蚁的步态,因为它们是从食物到巢穴的来回爬行。沃尔夫和他的团队还把一只巢带回了德国的实验室,以观察温度降低如何影响昆虫的步态。

沃尔夫等。发现银蚁能够以每秒0.855米的速度或每秒108体长的速度命中。只有加利福尼亚沿海的螨和澳大利亚的老虎甲虫更快,分别达到每秒377和171的体长。相比之下,即使长腿比银蚂蚁长,但Cataglyphis fortis每秒只能处理微不足道的50体长。为了理解为什么会这样,研究小组仔细研究了银蚂蚁步态的潜在运动学。

事实证明,银蚁的较短肢体转化为较小的质量,因此它可以以很高的频率摆动其腿部:每秒高达47步。从技术上讲,这些蚂蚁都在高速奔跑,同时所有六英尺都离地面。六脚运动也高度同步到协调的三脚架上,这称为交替的三脚架步态,可以使体重均匀分布,因此蚂蚁在穿过松散的沙子时可以保持直立。在下一个步幅之前,每只脚与地面的接触时间仅为7毫秒。

“其中一个原因银蚂蚁已经进化其独特的运动行为是撒哈拉沙丘栖息地,而不是在盐田栖息地烤硬的泥土下东方田鼠,”作者总结说。“这种协调作用会导致三条腿对砂土的短暂,同步和有力的冲击,这可能有助于最大程度地减少沉入屈服的沙丘中,”与福寿螺相比,它们较小的体型进一步得到了帮助。

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