昆蟲界的頂級獵食者,優秀的長臂拳手,螳螂的拳法有多精湛?

2021-01-08 怪羅科學

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在我國的傳統功夫中,有一種拳法叫做螳螂拳。顧名思義,這種拳法的要領是模仿螳螂的動作。

螳螂是一種很讓人印象深刻的昆蟲,它們最大的特色是倒三角形般的頭部和一雙死神的鐮刀般的前足。

前足是螳螂的主要攻擊器官,大多數的螳螂的前足上帶有許多細小的刺,這些刺用於在捕獵時限制獵物的行動。

相比於用於行走的中足和後足,它們用於攻擊的前足明顯要強壯的多,儘管三雙足在長度上並沒有太大差別。

螳螂屬於伏擊掠食者,它們並不會跟在獵物後面搞偷襲,而是「守株待兔」等待獵物的靠近。

當一個毫無防備的獵物出現在攻擊範圍時,偽裝的很好的螳螂會迅速出手,幾招「螳螂拳」將其制服並享用。

科學家同樣對螳螂著迷,通過在高清視頻中對螳螂捕獵過程的觀察,他們發現螳螂的拳法遠比人們想像中「精湛」。

「拳速」可調整

作為伏擊掠食者,螳螂有著驚人的攻擊速度,它們最快可用幾十毫秒完成一次攻擊,而1000毫秒才等於一秒。

與螳螂類似的是青蛙,不過它們的武器是長長的舌頭,當有蚊子或蒼蠅等進入視野時,它們可在極短的時間內將其捕獲。

螳螂和青蛙的這種突然突然出擊很像是一種彈射裝置,只是它們多了一步:將彈出去的彈簧收回來。

而彈簧需要加載一個固定的力才能收回來,從這個角度來看的話,螳螂或青蛙的出手基本是機械的,速度也是固定的。

但研究人員的實驗證明,螳螂的攻擊是十分靈活的,它們可以根據獵物移動的速度而改變自己的攻擊速度。

實驗是這樣的,將螳螂放置在一個留有小孔的容器中,分別用不同的昆蟲引誘它出擊,然後用高清攝像機拍下整個過程。

研究人員用每秒200幀的速度回放螳螂的攻擊過程,它們發現螳螂完成一次攻擊需要的時間差別很大。

有些需要60毫秒,有些則是花了3倍多的時間,而最久的一次是290毫秒,機械彈簧可做不到這一點。

圖為:螳螂的出拳順序

中途能「收拳」

除了可調整攻擊速度外,螳螂還具有一項令人驚訝的能力,那就是它們可以在極快的攻擊過程中停頓。

什麼意思呢?分兩種情況解釋。

一種是當螳螂發現自己出手太快了的時候會停下來糾正自己的速度,以更合適的速度將獵物捕獲,畢竟是獵物是移動的。

另一種是當螳螂在捕獲獵物之前中斷攻擊,因為這個獵物很可能並不好對付,安全起見就不出手了。

人類的「刀下留人」並不是一件稀奇的事,因為用到的整個過程並不迅速,停下來是很不容易的。

但螳螂的平均攻擊時間只有幾微秒,在極短的時間內作出極快的停頓行為,這是很不可思議的。

而且,這種「行動中斷」在其他大型昆蟲中從未發現過,可能是它們進化出的一套獨有的生存技能。

神經系統比想像中發達

螳螂在攻擊過程中肢體運動順序主要包括四個階段:接近、出擊、捕獲、收回,這也是拳術的基本招式。

「拳拳必中」的背後是精準的計算能力,它們可以計算獵物的速度和軌跡,從而確定自己應該在何時何角度出擊。

當然,這並不是說螳螂真的懂物理會算術,而是它們的神經系統可以將獵物的視覺信息轉化為一個運動信號。

這個運動信號可以簡單理解為「直覺」,這就像你接球時並不是計算出了球的軌跡而是感覺它會落在那裡。

對於人類來說,這種「直覺」並不稀奇,畢竟人腦的發達程度有目共睹,但對於腦袋微小的螳螂來說,它能有如此發達的神經系統是很不尋常的。

最後

了解了螳螂精湛的「拳法」後,就不難理解為什麼它們可以佔據頂級掠食者的地位,對它們的研究也讓人類開始重新審視昆蟲這類生物。

一直以來,昆蟲都被認為是遵循著簡單規則的機器人,它們做著機械般的動作,過著機械般的生活,似乎沒有可以圈點之處。

但對螳螂的研究打破了人們對昆蟲的「偏見」,這種跟大型動物相比毫不起眼的「小機器人」也有自己更複雜的生存機制。

同時,這也增加了越來越多的關於昆蟲的話題,比如說從邏輯上推斷從黃蜂到螞蟻可能都具有哪些能力。

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