หมัดที่เร็วที่สุดในอาณาจักรสัตว์น่าจะเป็นของกั้ง และพวกเขาบาคาร่าเว็บตรงอาจเริ่มโจมตีเหล่านี้หลังจากฟักออกจากไข่ได้นานกว่าหนึ่งสัปดาห์ เมื่อพวกเขาเพิ่งเริ่มล่าเหยื่อ การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกที่นักวิจัยได้มองผ่านโครงกระดูกโปร่งใสของตั๊กแตนตำข้าวหนุ่มเหล่านี้เพื่อดูกลไกภายในของอาวุธอันทรงพลังในการเคลื่อนที่ นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวัน ที่29 เมษายนในJournal of Experimental Biology การค้นพบนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ทราบถึงรายละเอียดที่ซ่อนอยู่เกี่ยวกับวิธีการทำงานของอาวุธยุทโธปกรณ์ที่รวดเร็วเหล่านี้
ตั๊กแตนตำข้าวมีอาวุธคู่พิเศษที่สามารถระเบิดได้ด้วยความเร่งเหมือนกระสุนเพื่อโจมตี
ด้วยความเร็วสูงสุดประมาณ 110 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์อนุมานว่าอาวุธเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนหน้าไม้ เมื่อสลักยึดแขนแต่ละข้างเข้าที่ กล้ามเนื้อภายในแขนหดตัว เก็บพลังงานไว้ภายในบานพับของแขน เมื่อครัสเตเชียนปล่อยสลักเหล่านี้ พลังงานทั้งหมดนี้จะถูกปลดปล่อยในครั้งเดียว ( SN: 8/8/19 )
แต่นักวิจัยไม่รู้ว่าตั๊กแตนตำข้าวอายุเท่าไหร่เริ่มโจมตีด้วยสปริงโหลดเหล่านี้ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์คาดการณ์ว่าอาวุธยุทโธปกรณ์อาจมีความสามารถในการเร่งความเร็วมากขึ้นหากพวกมันมีขนาดเล็กลง แสดงว่ากุ้งตั๊กแตนวัยอ่อนอาจมีอาวุธที่เร็วกว่าผู้ใหญ่ จาค็อบ แฮร์ริสัน นักชีววิทยาทางทะเลจากมหาวิทยาลัยดุ๊ก กล่าว
เพื่อไขปริศนานี้ แฮร์ริสันและเพื่อนร่วมงานของเขาได้รวบรวมสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กจำนวนมากจากท่าเรือในเมืองโออาฮู ฮาวาย โดยคัดแยกตัวอ่อนของกุ้งตั๊กแตนตำข้าวฟิลิปปินส์ ( Gonodactylaceus falcatus ) ที่มีขนาดประมาณเมล็ดข้าว จากนั้นพวกเขาก็ติดตัวอ่อนบนไม้จิ้มฟันเพื่อบันทึกหมัดของพวกเขาในวิดีโอความเร็วสูง นักวิจัยยังได้จับไข่จากสายพันธุ์และเลี้ยงลูกนกเป็นเวลา 28 วันเพื่อดูว่าลักษณะทางกายวิภาคของอาวุธของพวกมันพัฒนาขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร
ตั๊กแตนตำข้าวตัวอ่อน ( Gonodactylaceus falcatus ) — ถ่ายที่ 2,000 เฟรม
ต่อวินาทีและเล่นที่ความเร็ว 3 เปอร์เซ็นต์ — หดและล็อคแขนโจมตีเพื่อกักเก็บพลังงานก่อนปล่อยการโจมตี การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าตัวอ่อนเหล่านี้เริ่มปล่อยหมัดเมื่ออายุ 9 วัน
ทันทีที่เก้าวันหลังจากฟักตัว ตัวอ่อนก็เริ่มโจมตีอย่างรวดเร็ว หมัดของพวกเขาพุ่งออกไปด้วยความเร็วประมาณ 1.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ด้วยแขนที่เล็กของพวกมัน ซึ่งสั้นกว่าของผู้ใหญ่ถึง 100 เท่า ซึ่งเทียบได้กับความเร็วของการชกของกุ้งที่โตเต็มวัย Harrison กล่าว ที่สำคัญกว่านั้น ความเร็วของกุ้งและปลาว่ายเร็วกว่าตัวอ่อนถึง 10 เท่า และมากกว่า 150 เท่าของกุ้งน้ำเกลือที่นักวิจัยเลี้ยงไว้ อาวุธเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อตัวอ่อนของตั๊กแตนตำข้าวเริ่มกินเหยื่อเป็นๆ เป็นครั้งแรก หลังจากที่หมดถุงไข่แดงที่เกิดแล้ว Harrison กล่าว
“ตัวอ่อนกุ้งตั๊กแตนตำข้าวสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างรวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อสำหรับของบางอย่างที่มีขนาดเล็กมาก” แฮร์ริสันกล่าว “มันยากสำหรับสิ่งเล็ก ๆ ที่จะเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว กล้ามเนื้อและร่างกายของมันเล็กมาก ไม่มีเวลาหรือพื้นที่ที่จะสร้างความเร็วได้จริงๆ”
ภาพขาวดำ แขนของลูกน้ำกุ้งกั้ง
ส่วนล่างของแขนจู่โจมอย่างรวดเร็วที่กางออก (ในภาพ) ของตัวอ่อนกั้งอายุ 22 วัน ( Gonodactylaceus falcatus ) จะหมุนไปข้างหน้าระหว่างการโจมตี
จาค็อบ แฮร์ริสัน
ตั๊กแตนตำข้าวอาจต้องการแขนขาที่รวดเร็วเมื่อพวกมันยังเล็ก “เพราะน้ำที่พวกมันอาศัยอยู่” แฮร์ริสันกล่าว น้ำจะรู้สึกหนืดสำหรับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากกว่าสำหรับตัวที่ใหญ่กว่า ดังนั้นการเคลื่อนตัวผ่านน้ำจึงสามารถพิสูจน์ความท้าทายสำหรับตัวอ่อนด้วยกล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตาม อวัยวะที่ทรงพลังของพวกมันอาจเอาชนะการลากเพื่อจับเหยื่อได้ เขากล่าว
ตรงกันข้ามกับสิ่งที่นักวิจัยคาดไว้ ตัวอ่อนไม่ได้เร็วกว่าตัวเต็มวัย ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการต่อย ตัวอ่อนจะหมุนแขนด้วยความเร็วประมาณหนึ่งในสามถึงครึ่งหนึ่งของกุ้งตั๊กแตนวัยผู้ใหญ่ การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าอาจมีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับอาวุธเหล่านี้ในขนาดจิ๋วเหล่านี้ ซึ่งการวิจัยเพิ่มเติมสามารถเปิดเผยได้ Harrison กล่าว
อีกทางหนึ่ง ตัวอ่อนอาจไม่ต้องการอาวุธที่เร็วกว่าของผู้ใหญ่ — “พวกมันแค่ต้องการหน้าไม้ที่ใช้งานได้ และไม่ต้องการให้มันเป็นสิ่งที่ทรงพลังอย่างบ้าคลั่ง” Kate Feller นักประสาทวิทยาที่ไม่มีกระดูกสันหลังจาก Union College ใน Schenectady, NY กล่าว ที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยครั้งนี้
ส่วนที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดของงานนี้ แฮร์ริสันกล่าวว่า เขาและเพื่อนร่วมงานสามารถมองเข้าไปในร่างกายของลูกน้ำที่เป็นกระจกเพื่อดูว่ากล้ามเนื้อมีพฤติกรรมอย่างไรในระหว่างการชก ซึ่งก่อนหน้านี้จินตนาการได้จากการผ่าตัดผ่าและซีทีสแกนเท่านั้น
“ความจริงที่ว่าตัวอ่อนเหล่านี้โปร่งใสเป็นโอกาสที่ดีในการตอบคำถามเช่นการทำงานของสลัก” Feller กล่าว “นั่นน่าตื่นเต้นมาก”บาคาร่าเว็บตรง
