World's fastest ant hits recording breaking speed of 855mm/s
撒哈拉銀蟻(家蠶)突尼斯杜茲沙漠中的工人。圖片來源:哈拉爾德·沃爾夫

根據諾埃爾·科沃德的說法,瘋狗和英國人是唯一在正午陽光下外出的生物,但德國烏爾姆大學的哈拉爾德·沃爾夫會添加另一種動物:撒哈拉銀蟻(家蠶)。在一天的高峰期(當沙子溫度達到 60°C)時,這些堅韌的螞蟻總是讓沃爾夫著迷,他們會冒險從巢穴中出來,搜尋不幸生物的屍體。他說,“即使在沙漠螞蟻中,銀蟻也很特別”,並解釋說這些昆蟲據說速度接近 1 m/s。但人們對螞蟻如何以如此驚人的速度在沙灘上奔跑的了解卻很少。在早期前往突尼斯鹽田的旅行中,為了研究銀蟻的表親 Cataglyphis fortis,Wolf、Sarah Pfeffer、Verena Wahl 和 Matthias Wittlinger 繞道去了杜茲,尋找神秘的沙漠居民。在發現沙丘中繁衍生息的銀蟻後,團隊於 2015 年返回拍攝它們的活動。研究團隊發表了他們的發現,撒哈拉銀蟻是有史以來最快的螞蟻,在以高達 1300 毫米/秒的速度擺動腿時,速度可達 0.855 m/s (855 毫米/秒)。實驗生物學雜誌

普費弗回憶說,找到這些不顯眼的巢穴絕非易事:「我們必須尋找挖掘地點或跟隨覓食的螞蟻回家”,她解釋道。然而,一旦團隊找到了巢穴,只需將鋁製通道連接到入口並在末端放置餵食器以引誘螞蟻出來即可。「螞蟻找到食物後(它們喜歡粉蟲),它們會在通道中來回穿梭,我們安裝相機從頂部拍攝它們”,普費弗微笑著說道。此外,研究小組還挖掘了一個巢穴,並將其帶回德國,以記錄昆蟲在較低溫度下跑得較慢的情況。

在計算這些昆蟲的最高速度時,Pfeffer 和Wahl 驚訝地發現,在沙漠白天最熱的時候,這些動物的速度達到了驚人的0.855m/s(即855mm/s 或每秒自身身體長度的108 倍),在實驗室中 10°C 時為 0.057m/s。相較之下,較大的 Cataglyphis fortis 只能達到 0.62m/s(僅 50 體長/s),使得家蠶世界上跑得最快的螞蟻,與澳洲虎甲蟲(171 體長/秒)和加州沿海蟎(377 體長/秒)並列,接近打破世界紀錄的生物名單。

科學家也比較了這兩個物種的腿長,很明顯,行動敏捷的銀蟻正在做一些了不起的事情。他們的四肢比腿長的表親短近 20%。研究團隊想知道較小的螞蟻如何超越較大的 Cataglyphis 親戚,因此將注意力集中在螞蟻的步法上。

透過分析銀蟻的動作,研究團隊發現,這些昆蟲以高達1300 毫米/秒的速度擺動4.3-6.8 毫米長的腿,步速高達47 步/秒,比體型較大的同類快三分之一左右。當他們仔細觀察螞蟻的步幅時,發現當螞蟻透過齒輪向上移動時,步幅從 4.7 毫米增加到 20.8 毫米。研究團隊還發現,螞蟻不再簡單地奔跑,而是改為奔跑,所有六英尺同時離地,速度超過 0.3m/s。此外,他們還分析了螞蟻的協調能力,並對螞蟻的雙腳同步能力印象深刻——它們行走時緊密協調三條腿的運動,形成三腳架——而每隻腳只接觸地面很短的時間。開始下一步之前7 毫秒。

沃爾夫說,“這些特徵可能與沙丘棲息地有關”,並補充道,“[它們]可以防止動物的腳在柔軟的沙子中陷得太深”。他也熱衷於了解更多關於這些沙漠居民如何實現他們的高目標的資訊。他懷疑這必須要求肌肉收縮速度接近生理極限。



更多資訊:Pfeffer, S.E.、Wahl, V.L.、Wittlinger, M. 與 Wolf, H. (2019)。撒哈拉銀蟻 Cataglyphis bombycina 的高速運動。J.Exp。比奧爾。222、jeb198705、DOI:10.1242/jeb.198705,https://jeb.biologies.org/content/222/20/jeb198705

引文:世界上最快的螞蟻創下了855毫米/秒的破紀錄速度(2019年10月16日)檢索日期:2019 年 10 月 16 日取自 https://phys.org/news/2019-10-world-fastest-ant-855mms.html

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