Ruller med slagene:Hvordan mantis-rejer forsvarer sig mod højhastighedsslag

Mantis-rejer er små væsner kendt for deres superlativer. Deres øjne har 12 til 16 forskellige farvereceptorer i forhold til vores egne tre og kan detektere lysets polarisering. Deres slag er berømt hurtige og accelererer på niveau med en 22-kaliber kugle. De bruger disse angreb på både byttedyr, rovdyr og konkurrenter.

Økolog Patrick Green, ved UC Santa Barbara, har studeret disse skabninger for at forstå, hvordan de forsvarer sig mod deres rivalers slag. Selvom deres granater giver betydelig beskyttelse, fandt han ud af, at deres kampstilling absorberede yderligere 20 % af stødet. Resultaterne, offentliggjort i Journal of Experimental Biology , fremhæve, hvordan indsigt fra adfærd er afgørende for forståelsen af ​​dyremorfologi.

"I mantis udveksler rejekonkurrenter kuglelignende slag på hinandens pansrede haleplader eller telsons under kampe om shelter," forklarede Green.

Tidligere arbejde havde fundet ud af, at deres eksoskeletter er modstandsdygtige over for slag og absorberer noget af stødet som en boksesæk. Men disse undersøgelser så på rustning, der lå på en laboratoriebænk. "I naturlige kampe ser vi mantis-rejer sno deres hale foran deres kroppe som et skjold. Jeg ville gerne vide, hvordan denne adfærdsmæssige brug af halen ændrede, hvordan de modtager stød," tilføjede Green.

Green introducerede par af disse territoriale krebsdyr og filmede deres træfninger. "De begyndte næsten med det samme at slå hinanden," sagde han. Han fangede optagelser af sammenstødet med 30.000 til 40.000 billeder i sekundet, cirka 1.000 gange hurtigere end et konventionelt kamera.

Ved at analysere bevægelsen af ​​deres vedhæng før og efter de fik kontakt med hinanden, kunne han beregne, hvor meget energi de gav hinanden. Dette, sammen med bevægelsen af ​​deres haler før og efter stød, fortalte ham, hvor meget energi de spredes fra hvert angreb.

Efter at have slået tallene sammen fandt Green ud af, at inkorporering af denne telson-spolens adfærd gør det muligt for mantis-rejer at sprede mere energi, end deres rustning kan absorbere alene baseret på dens materialeegenskaber, hvilket øger tallet fra 69 % af slagenergien til omkring 90 %.

"Det gav logisk mening for mig, at hvis du holder din rustning fra jorden, så kan du sprede mere energi," sagde han. "Tænk på en bokser, der bevæger sig med et slag, som de modtager."

Interessant nok nåede han frem til forskellige resultater, da han kun betragtede bevægelsen af ​​vedhænget versus både vedhængets og halebevægelsen sammen. Dette tyder på, at der er en vis mængde af nuancer, der stadig skal sorteres ud.

Green planlægger faktisk at fortsætte med at studere mantis rejer rustning og kamp. Der er over 400 arter på verdensplan, med en utrolig variation i form mellem deres haleplader.

"Nogle ligner stødte, rillede skjolde, andre ligner flade skovle," sagde han. Arter varierer også i, hvor meget de kæmper, og Green formoder, at der kan være en sammenhæng mellem adfærd og morfologi.

Mange dyr håndterer kraftige kræfter, fra bighornfår til kæbemyrer.

"Når vi forsøger at forstå, hvordan dyr kæmper med påvirkninger, bør vi tænke på både de strukturer, de bruger (som rustning), og også hvordan de bruger disse strukturer," sagde Green. "Denne undersøgelse hjælper os med at forbinde adfærd og morfologi, så vi bedre kan forstå, hvordan dyr navigerer i deres kampe."

Flere oplysninger: P. A. Green, Behavior og morfologi kombineres for at påvirke energispredningen i mantis-rejer (Stomatopoda), Journal of Experimental Biology (2024). DOI:10.1242/jeb.247063

Kathryn Knight, Recoil beskytter mantis-rejer mod voldsomme slag, Journal of Experimental Biology (2024). DOI:10.1242/jeb.247825 , journals.biologists.com/jeb/ar … mp-from-mighty-blows

Journaloplysninger: Journal of Experimental Biology

Leveret af University of California - Santa Barbara