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鱷魚咬得到高速移動的皮卡丘嗎?

陳俊堯
・2012/11/11 ・1117字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 464 ・五年級

上次到東華大學環境學院看野望影展第五場電影。那天的影片是<樹之女王>,好看得没話說,那種感動是好萊塢電影裡找不到的。如果你家附近有好心人在辦野望影展,建議你排除萬難去看。影片裡拍到鱷魚在河裡捕魚的鏡頭;它藏身於白色水花裡張開嘴等待上天送來的食物。湍急的河水持續快速流進它的嘴裡再由兩邊離開,如果正好有隻魚混在水花裡順流而下,鱷魚會在魚闖進嘴裡的那一瞬間感覺到並且認出它是食物,然後在食物游走前的零點幾秒內啟動強而有力的肌肉咬下。想像一下如果你閉起眼睛站在河邊,伸出你靈巧的手撈快速順流而下的樹葉(不能偷看),並且在碰到樹葉的那瞬間抓住它。超難的,我一定做不到,所以我認定鱷魚已經到了神獸的境界。

不過鱷魚在廣告裡都是笨笨重重的,皮厚得跟什麼一樣。為什麼能做到這種對人來說都極度困難做不到的靈敏反應?

美國 Vanderbilt 大學團隊在用掃描式電子顯微鏡觀察鱷魚時發現它們的皮膚上佈滿周圍有凹陷小突起。他們仔細做了突起附近組織的切片後才發現這些突起裡都有神經末稍,從構造上看起來都是感覺的接受器。這個發現讓他們決定做大規模切片來追踪這些神經,看它們到底是打哪兒伸過來的,結果追到源頭,發現它們是從頭骨一個小洞裡伸過來的第五對腦神經(三叉神經),延伸分支到整個皮膚都滿滿佈著的神經以及的接著的受器,而且這樣的受器在頭和四肢都看得到。

這些數量龐大的受器們到底是用來做什麼的?在別的動物類似的構造曾被發現可以偵測鹽度變化,於是研究人員讓鱷魚一隻腳泡鹽水並同時測受器有没有受到刺激而送出電訊,結果没反應;接著測它們能不能感應電流,也没反應。最後他們拿出測試人類觸覺用的工具去碰觸,證實了這些受器原來是觸覺受器。進一步測量後他們發現在鱷魚吻端,口腔前半和前後腳的趾頭皮膚上,每 0.1平方公厘就有一個受器把守,數目比人的指尖還要多出一倍以上。難怪我們在水裡做不來的事,鱷魚天天都能靠這個能力過生活。

好了,有細心的客倌問了,到底鱷魚能不能咬到皮卡丘呢?這個問題恐怕得先找出皮卡丘的高速移動有多高速,以及鱷魚的反應時間有多快。在這篇研究裡研究人員拍下了鱷魚在人擾動水面或者有小魚在旁邊游時的動作,反應時間在 0.05-0.1 秒之間。在這段時間裡皮卡丘可以移動的距離是……等一下,皮卡丘不是水系的神奇寶貝,根本不會跑到水裡玩啊對不對(我認真了)。

 鱷魚是這一期 JEB 的封面人物

研究原文

Leitch, D. B. and Catania, K. C. (2012). Structure, innervation and response properties of integumentary sensory organs in crocodilians. J. Exp. Biol. 215, 4217-4230.

JEB 的報導

Knight, K. Croc jaws more sensitive than human fingertips. J Exp Biol 2012 215:i.


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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。


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「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

Peggy Sha
・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

參考資料:

Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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Peggy Sha
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曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。