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拥有“超强”爪子的雄性片脚类动物是一种微小的虾状甲壳类动物 ， 可以说是地球上最快和最有活力的生命体之一 。 研究人员发现 ， 这种甲壳类动物可以在不到万分之一秒内反复闭合爪子 ， 能产生高能水流和砰的声音 。 它们爪子的速度如此之快 ， 几乎违背了物理定律 。 2月9日 ， 相关论文发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Current Biology 《当代生物学》上 。
论文资深作者、美国杜克大学生物学教授Sheila Patek说：“这些片脚类动物真正令人惊讶的地方在于 ， 它们‘游走’在我们认知的边界 ， 即这些小东西可以移动得如此之快而不致于自毁 。 如果再快一点 ， 它们的身体将会支离破碎 。 ”
虽然片脚类动物是运动健将 ， 但它们却长得毫不起眼 。 它们很小 ， 只有几毫米长 ， 它们在冰冷的水里茁壮成长 ， 并以死去的藻类和其他动植物为食 。
“它们难以被肉眼观察 ， 但当你把它们放在显微镜下时 ， 就会看到宛如‘海藻的纽约市’般的电影场景 ， 这些小生物都在以各种方式相互作用和移动 。 ”Patek说 ， “这就像是从电影世界里跳出来的东西 。 ”
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要测量这么小、这么快的物体的加速度可不是件容易的事 。 研究人员使用了一种高度专业化的超高速摄像机 ， 并在它们面前悬挂一根人类毛发 ， 引诱这种好斗的甲壳类动物去抓 。
“我们花了很大的力气来捕捉这种运动 。 我们无法在野外完成 ， 因为设备太昂贵、太专业了——基本上就是相机界的‘玛莎拉蒂’ 。 一旦我们能捕捉到画面 ， 我们就能看到 ， 当它们猛拍时 ， 产生了一股水射流 。 ”
【sheila patek|颠覆认知！片脚类动物的超强爪子让它的行进速度“几乎违背物理定律”】这些水射流经常会导致气穴现象 ， 即由于水压的快速变化而形成气泡 。 当这些气泡爆裂时 ， 会释放出大量的能量 ， 大到足以降解用于船只螺旋桨的钢材 。 可千万别小看了这些小气泡 ， 它们不但可降低机器的效率 ， 产生震波 ， 其破裂时产生的力量甚至能在与其接触的金属表面“炸”出小洞来 。
“气穴现象是一种非常强大的效应 。 这是地球上最活跃的事件之一 。 ”Patek说 。 “这些微小的生物可以引发这种现象 ， 是很了不起的 。 ”
尽管研究人员能够量化片脚类动物抓咬的机理 ， 但它们为什么要这样做仍然是一个谜 。
“它们的爪子占了雄性动物体重的1/3 。 ”Patek说 ， “我们想知道为什么它们会在这种行为上投入这么多 ， 是由于雌雄互动还是领土争端？这是我们想弄清的目标 。 ”
研究人员还希望探索片脚类等生物如何将物理学推向极限 ， 这可能会为工程师和设计师提供灵感 。
“工程学和生物学之间有一条双行道 。 有时我们会在自然界中发现一些工程无法做到的事情 ， 有时工程师会帮助我们弄清楚自然界中某些东西是如何工作的 。 ” Patek说 ， “从进化的角度考虑设计是很重要的 ， 生命有数百万年的时间来适应 。 ”
阅读论文原文：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(20)31877-7
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