微型甲壳类动物重新定义超快速运动:怪物爪捕捉比眨眼间快速关闭10,000倍

Bitty Creditter,巨型爪子在Duke Marine Lab的码头下生命

世界上最具技术上先进的机器人将在竞争中失去与微小的甲壳类动物。

只是向日葵种子的大小,Amphipod Dulichiella CF. Duke研究人员发现了阑尾觉得抓住其巨大的爪子比人眼的眨眼更快地关闭了10000倍。

只有在男性一侧发生的爪子令人印象深刻,达到成人体重的30%。其超快闭合使得可听到的捕捉,产生喷水器,有时由于水压的快速变化而产生小气泡,这是一种称为空化的现象。

只是向日葵种子的大小,Amphipod Dulichiella挥舞着一个巨大的爪子,比人眼的眨眼快速关闭10,000倍。

三件事使这个超快运动独一无二地说,Sarah Longo表示,他将Amphipods作为她在公爵的博士后研究的一部分:Amphipods非常小的,他们生活在水中的事实,以及他们的运动的可重复性。

其他动物具有相当的加速度,但没有相同的约束集:陷阱 - 钳口蚂蚁的钳口更快,但通过空气移动。螳螂虾比较快,水生,但大得多。水母刺痛细胞被较高的加速喷射,但只有一次。


“我们在生物学中获得重复性,”Towson大学访问助理教授和纸上的第一作者,Longo说。“许多超速运动不可重复,例如由植物弹出的弹道种子。这些种子中的一些甚至比这个两栖动物更快,令人印象深刻的距离,但他们是一次性的事件。“

Longo表示,重复性是工程的一个大挑战。移动非常快速的零件经常被断开,破裂或必须手动重新加载。

这种甲壳类的怪物爪是其体重的三分之一,比眼睛眨眼更快地关闭了10,000倍。

“这种运动是可重复的事实标志着一个有趣的边界,”Longo说。“似乎是一个截止值,在那里你将如此迅速地迅速,你本身必须放弃重复性。这些动物表现出你实际上无法爆发的速度。“

“这些生物正在用我们目前无法建立的能力做事。Duke Biology and Resido教授的教授Sheila Patek表示,可以反复使用的工程系统是几个数量幅度较慢,比这些动物更大。“

超快运动背后的潜力是如此之大,即军队正在关注这些小动物。

“小型有机体实现了令人难以置信的致动权威,没有遵守我们使用电机,泉水和结构用于工程的规则,”塞缪尔·斯坦顿,陆军研究办公室,美国陆军战斗能力发展指挥的军队研究实验室。“有无数的生物体,我们可以为未来的军队小型机器人学到一个很大的生物,这支研究团队正在发现我们应该关注的全新规则。”

“生物学有很多可以告诉我们,”Longo说。“进化已经有数百万年来提出解决我们甚至不能清楚地表达的各种问题的解决方案。”

只是向日葵种子的大小,Amphipod Dulichiella挥舞着一个巨大的爪子,比人眼的眨眼快速关闭10,000倍。

鉴于这些Amphipods非常普遍,发现这一点令人惊讶,发现了北美东部海岸。

“大多数生物学家往往不会关注Amphipods,因为他们是如此之小,”艾伯塔大学教授富豪·帕尔默说,并在论文中共同作者说。“我们永远不会猜到他们使这些超快运动。”

当休闲保护中提到的同事时,帕尔默引起了这些动物的注意力,即某些AMphipods捕获噪音。

令人兴奋的,他建议培利在NC的Beaufort中展望Duke Marine实验室,以便进一步调查这些捕捉。为了每个人的惊喜和喜悦,他们发现了数千个这些超快照的动物。

“在一些垃圾藻类中悬挂在碎片中,是一个垃圾藻类,是我们甚至没有了解的能力的生物,”Patek说。“这就是当你拍摄奇怪的动物时会发生什么,只需花时间来淘汰他们正在做的事情。”

“你必须好奇,你必须勇敢,你不能害怕浪费时间,”帕尔默说。“这就是令人惊异的发现。”

参考:“微小的Amphipod捕捉推动超快,可重复运动”的边界,S.J.Lono,W. Ray,G. M. Farley,J. Harrison,J.Jorge,T. Kaji Anda。
R. Palmer,2月8日2021年,目前的生物学.DOI:
10.1016
/ J.cub.202020.12.025这项工作得到了美国陆军研究实验室和美国陆军研究办公室的合同/授权号W911NF-15-1-0358和NSERC CANADA Discovery授予RGPIN 04863和RGPAS 462299的支持。

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