大齒猛蟻世界最快的咬合在10萬g加速度下自己不受傷的機制？

2024-04-06 03:25:06

大齒猛蟻的雙彈簧機制。大齒猛蟻屬於雜食性螞蟻，在全世界都有分布，熱帶、亞熱帶地區較多見。它們在中國大約就有九種不同類型，例如，今已遍及大江南北，蓬萊大齒猛蟻。
神奇的大顎
捕獸夾普通大顎使大齒猛蟻與其他螞蟻易於區別。這些強壯而迅速的下顎被一種內部機制鎖定於合適的位置上，並且水平180°。這種固定是通過將一細長的鉗子與該內顎接合而實現的。

早期的研究認為，大齒猛蟻大齒開合，與顎骨有關的彈簧推拉式活動機說得直白點就是，有一點，就像是我們鞠躬手指關節「啪」地一聲。不過，現在科學家發現這種簡單而又神奇的動作其實是一種由肌肉和神經共同驅動的複雜運動方式——大腦通過機械結構來控制牙齒張開或閉合。外骨骼有一個好處，更多的情況下是，獵物連咬一口都沒有，卻被咬合產生的衝擊波震得暈頭轉向。如果一擊還不夠的話，它們可以輕鬆地再次張開鎖定下巴，發出第二擊。

極快咬合速度也不傷自己
在最近的一項最新調查中，研究者們剖開幾隻螞蟻，並對其身體部位做了細緻測量及微CT掃描，尤其是它們的下巴、肌肉及頭部外骨骼。根據實驗數據，他們提出一個新模型來描述大齒猛蟻的行為。最後，又把這些測量值置入螞蟻運動數學模型之中。結果發現，大齒象在進食時可以通過自身的慣性來改變自己的位置，從而讓它能更快地離開食物源，而不需要額外提供能源。

雙彈簧機制
如果牙齒一放開，他的力都會一起施加到下巴上。實現了超快運動時的流暢，精準的鋪展。這就是一種類似於旋轉動作的技術。大齒猛蟻會選擇不同方式來完成這些動作。螞蟻的顎部在一個硬度較低的關節結構周圍轉動並咬斷，回彈採用雙彈簧機制，極大地減小關節上反作用力與摩擦力。由此可見，大齒猛蟻是怎麼能一而再，再而三的進攻，從不會傷到自己的。