作者:Erin L. McCullough 来源:PNAS 发布时间:2014/9/12 12:50:22
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自然选择赋予甲虫多样武器

 

自然选择赋予甲虫多样武器。图片来源:FRANTISEK BACOVSKY

犀牛甲虫拥有一个武器兵工厂供其支配。一些物种耀武扬威地挥舞着强壮的螯、长长的细矛,甚至精心打造的铁叉。一项新研究显示,这些不仅仅是随意的装饰品:每个物种都拥有进化而来的武器,以便最好地执行有自己风格的打斗。

为了示范这一结论,研究人员使用一种名为有限元分析的工程学技术模拟了不同犀牛甲虫的武器在该物种独有的打斗方式和其他物种的打斗方式中的机械性能。有限元分析是一种计算当不同的力被施加时得到的应变和应力的结构计算机模型。

在所有的物种试验中,头部的角能够插到敌人的下部,以便将它从生活的树皮绉中撬开,但在“军事演习”时又有所不同。雄性Trypoxylus甲虫(如图所示)有着大大的“铁叉”,用于撬起和扭转敌人离开树枝,相反,长戟兜属甲虫的角有些像老虎钳,能举起入侵者并将它们扔到地上。另外,雄性Golofa甲虫的角形状细长,能够用来猛刺敌人,将对方推离狭窄的嫩枝。

研究人员表示,根据物种的不同,甲虫头部的角也存在不同,有的角垂直弯曲并缠绕(Trypoxylus),有的仅垂直弯曲(Dynastes),或者垂直且横向弯曲(Golofa)。在物种间特有的打斗中,这些角是最强壮和最硬的,但在其他物种的打斗形式中却表现不佳。

该研究小组近日将相关成果在线发表于美国《国家科学院院刊》。科学家总结道,提高使用不同战斗策略的雄性决斗成绩的自然选择,可能驱动了甲虫的武器多样化发展。(来源:中国科学报 唐凤)

 
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