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Trap-jaw ants are known for their oversize jaws that can snap shut faster than the blink of an eye to nab the insects' prey.There are about 1,000 species spread across nine genera,科学家们正在学习,蚂蚁快速攻击的动力机制在不同的群体中有很大的不同。

最近,研究人员发现了一些适应性,使这种超快的捕捉成为一种难以捉摸、研究很少的圈闭颚蚁属,被称为桃蚜属,使用X光扫描和高速视频来分析蚂蚁的颌骨的活动-内外。

科学家们发现了锁扣,弹簧和触发机构桃蚜属物种,发现它们的陷阱颚系统的运作方式不同于其他的陷阱颚蚂蚁。[In Photos: Trap-Jaw Ant Babies Grow Up]

桃蚜属蚂蚁原产于东南亚,长约0.16至0.20英寸(4至5毫米)。它们在森林地面的落叶中生活和觅食,这使得它们在活着的时候很难被发现和捕获,研究主要作者弗雷德里克·拉拉比说,史密森国家自然历史博物馆史密森学会ANTLAB的博士后研究员。It was previously unknown how fast the ants' jaws could snap closed and how exactly they worked,Larabee told vwin电子竞技Live Science.

什么时候?桃金娘属钳口锁定在“打开”位置,就像蚂蚁打猎时一样,它们以陡峭的角度向后延伸,指向蚂蚁的身体。这个桃金娘属蚂蚁刺捕捉猎物的下颌比它们的下颌长且细。陷阱下巴表亲,which suggests that桃蚜属use these body parts to quickly stab and immobilize prey,与其用一拳把他们击倒,研究作者写道。

Researchers found that Myrmoteras ants' jaws work differently than those of any other known ant.
Researchers found that Myrmoteras ants' jaws work differently than those of any other known ant.
学分:Steve Shattuck

科学家们在实验室里与先前采集到的几个活菌落一起工作,Larabee said.以每秒50000帧的速度拍摄的视频显示,蚂蚁的颌骨在半毫秒内闭合-不像蚂蚁在trap-jaw genus锯针蚁属,在十分之一毫秒内咬断它们的下颌,根据研究。

但是正是微型CT扫描——计算机X射线断层扫描——使研究人员能够检测和数字模拟桃金娘属3D致命一击,研究人员说。

"We wanted to be able to visualize all the internal structures — the muscles,神经元,以及肌肉和下颌骨之间的附着物,”拉拉比说。

Spring-loaded systems such as those found in trap-jaw ants have three main parts: a lock to hold the jaws open,储存能量的弹簧和释放打击的触发器,把能量转移到下巴上to propel it closed at high speeds.使用CT扫描,研究人员模拟了负责张开和闭合下颚的肌肉。一旦科学家们知道肌肉是什么样的,他们可以确定他们是如何供电的。桃金娘属speedy bite,研究人员在上传到YouTube的视频中看到了一个过程。

保持颚部张开的闩锁与其他圈闭颚蚂蚁所观察到的不同,类似于蝗虫腿的锁定机构,Larabee told vwin电子竞技Live Science.

Another unusual and unique structure that drew the scientists' attention was a strangely shaped lobe on the back of桃蚜属ants' heads.研究人员注意到它会在罢工前立即压缩,暗示这种结构是释放储存能量的弹簧机构的一部分。进入颚.

“我们不完全确定春天是什么,但我们认为这是连接肌肉和下颌骨的韧带,”拉拉比解释说。

特殊的
一个特殊的“门闩”可以打开蚂蚁的下巴,昆虫头部的不同肌肉群控制着咬合下颚的机制。
Credit: Fredrick Larabee,史密森式的

弹簧加载的钳口是高度专业化的特征,这使得它更加令人难以置信different ant lineages进化出如此多样的结构来让这些颌骨工作,Larabee said.

“所有这些超快的下巴,使用不同的组件或不同的身体结构来服务于这个系统——这是收敛进化的一个很好的例子,在那里,进化发现了实现相同行为目标的不同策略,”他说。

研究结果于8月8日在网上公布。30 in theJournal of Experimental Biology.

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