螳螂:比我们所知的更致命

2020-05-15 06:05:59

一只螳螂聚精会神地看着一只苍蝇飞过。不到一眨眼的功夫,她就把它抢走了。当录像带以慢动作播放时,我们看到螳螂停顿并校准,几乎就像一个有经验的棒球接球手意识到她正在处理一个指节球。

这是一个令人印象深刻的精彩片段。正如本周发表在“生物学快报”上的一篇论文中详细描述的那样,这也是螳螂攻击不太像机器人,而更像是积极的猎人的证据,它们会校准自己的攻击,以便在猎物以不同的速度飞过时更有效地捕捉到它们的猎物。

传统上,捕食性动物根据它们捕食的方式被分为两类。第一组,追逐捕食者,追赶猎物。动物界的动作英雄们,无论是像猎豹一样大的,还是像强盗苍蝇一样的小的,他们都往往是浮华而引人注目的。研究人员已经发现了“他们追求的灵活性的非同寻常的例子,”塞尔吉奥·罗索尼(Sergio Rossoni)说,他在苏塞克斯大学(University Of Sussex)攻读硕士学位时进行了这项新研究,现在是剑桥大学(University Of Cambridge)的动物学博士生。

第二类被称为坐以待毙的捕食者,它们潜伏到合适的时间,然后,砰-它们就会出击。过去,这类掠食者“被认为行为非常刻板,”罗索尼说,几乎就像发条玩具一样。他说,研究人员将螳螂的攻击描述为总是“以相同的速度和相同的动作”发生。

然而,最近,这种观点受到了质疑。对螳螂虾的研究表明,它们能够改变攻击速度,2016年对螳螂的一项研究发现,它们在“捕捉”静止的虫子时表现出灵活性。螳螂会使用超快的拳头来粉碎猎物。罗索尼和他当时的主管、苏塞克斯大学(University Of Sussex)动物学教授杰里米·尼文(Jeremy Niven)决定进一步测试螳螂,看看他们是用缓慢还是快速的猎物来改变捕食方式。

在他的实验中,罗索尼先生将马达加斯加大理石螳螂一次一只放在明亮灯光下的升高平台上。(其他物种喜欢倒置狩猎,这使得拍摄变得困难。)。然后,他用一根透明的铁丝将一个目标-要么是死虫子,要么是看起来像虫子的珠子-甩向螳螂。

目标可以以三种速度移动,每种速度都意味着接近一种不同类型的螳螂猎物。最慢的是200毫米每秒,是果蝇的平均飞行速度。最快的,每秒730毫米-或者说每小时略高于1.5英里-模仿了一只扑面而来的苍蝇。

他让八只不同的螳螂进行几十次摆动,每一次都用高速摄像机拍摄。然后,他分析了昆虫记录的动作。

螳螂的攻击有两个阶段。在第一阶段,接近阶段,螳螂向上和向外伸展手臂。在第二个阶段,也就是扫地阶段,螳螂从空中挖出猎物,然后把它拉进来吃。

罗索尼和尼文博士发现螳螂确实根据目标移动的速度调整了它们的攻击速度。这种调制大部分发生在接近阶段-当看到一个较慢的目标时,螳螂会以类似僵尸的姿势缓慢地抬起四肢或在中间停顿。

罗索尼说,如果螳螂最初错误估计了猎物的速度,它们通常会用类似的停顿来“纠正自己的错误”。“考虑到一些罢工的时间不到十分之一秒,这是相当不寻常的。”

这也增加了关于昆虫-从能逻辑推理的黄蜂到能滚下斜坡的蚂蚁-有什么能力的讨论。

尼文博士说,“从历史上看,他们更多地被视为遵循一套非常简单的规则的几乎是微型机器人。”“我认为有新的研究结果表明,这本规则手册可能要复杂得多。”