小拳拳錘你胸口!這是螳螂蝦的必殺技
兵者不祥之器,非君子之器,不得已而用之,恬淡為上。
《道德經》
如果為動物界列一份殺手榜單,雀尾螳螂蝦(Odontodactylus scyllarus)一定榜上有名。
頂尖殺手雀尾螳螂蝦。圖片:
Georgette Douwma
/ NPL
極限武器
要成為強大的殺手,趁手的武器必不可少。雀尾螳螂蝦的武器是它們的
第二對顎足——掠足
,而這對武器堪稱動物世界最奇妙、最驚人的武器。根據掠足形態,和使用它們的「武術」不同,可以將螳螂蝦分為兩個類型:「刺
穿型
」和「粉碎型
各式各樣的掠足。圖片:
Michael Bok
「刺穿型」螳螂蝦像螳螂一樣,用掠足擒抓小魚之類敏捷的獵物,然後再用爪尖鋒利的針刺扎入肉里;而雀尾螳螂蝦這樣的「粉碎型」選手,則是以身披重甲,行動遲緩的動物,如貝類為目標。
雀尾螳螂蝦正在攻擊一隻寄居蟹。圖片:Solvin Zankl / NPL
「粉碎型」螳螂蝦掠足的第一個關節,甲殼特別厚重,
膨大成圓球狀
,這是它用來錘擊獵物,粉碎甲殼的武器。使用「破殼法」捕食的動物,往往採取「撬棍策略
」(緩慢持續地施力,把獵物撬開)和「鎚子策略
」(在0.1秒至1秒的時間裡,發起多次重擊)來達成目的。螳螂蝦使用的策略類似
「鎚子策略
」,但卻有所不同,因為它的打擊速度和力量,都遠遠超出了「鎚子」的數量級。
鮮艷的圓球狀掠足。圖片:
Silke Baron
/ flickr
超強攻擊!Physics Girl / YouTube
螳螂蝦的強大來源於它獨特的「蓄力」和「施力」過程。螳螂蝦的掠足,從外往裡數的最後也最大的一截「腿」,叫做長節(merus),這段肢體的外殼富有彈性,可以
像彈簧一樣儲存力量
。掠足上有一個類似「門栓」的「鎖扣」結構,在蓄力過程中,伸肌收縮,「門栓」鎖住掠足,讓它無法伸開,隨著力量的增加,長節的「彈簧」逐漸壓縮。緊接著,「門栓」鬆開,掠足一下子彈出,瞬間釋放打擊。以鐮狀獨指蝦蛄(Gonodactylaceus falcatus)為例,它的蓄力時間需要700微秒,而「門栓」鬆開僅需2微秒。
某種螳螂蝦的掠足放大圖。圖片:
Michael Bok
掠足是一個
極高效的力量放大器
。雀尾螳螂蝦全速彈出掠足的時候,加速度達到驚人的104公里每秒,一次打擊僅耗時幾十毫秒,卻可以釋放1501牛的力,這個力相當於它自身重量的2600倍
。
螃蟹:哎呀媽呀,腦瓜疼,腦瓜疼。圖片:Mantisman / YouTube
螳螂蝦還具備一種無形武器:
水下爆炸
。雀尾螳螂蝦的掠足會推動周圍的水,形成極高速的水流,讓水壓驟然降低。水汽化形成氣泡,這叫做空蝕現象
(Cavitation)。因此,雀尾螳螂蝦的錘擊具有「一箭雙鵰」的效果,一次打擊產生兩次能量釋放
,第一次是掠足發出的「拳擊」,第二次是氣泡在水壓下崩潰釋放的能量(相當於「拳擊」的50%~280%)。氣泡「爆炸」的能量是如此之大,有時甚至會產生閃光和幾千度的高溫
。
雙重打擊。圖片:BBC Earth Unplugged
慈悲為懷
身懷如此利器,螳螂蝦想必是神擋殺神,佛擋殺佛的天殺星了?奇怪的是,螳螂蝦打擊獵物十分兇猛,對待同類,卻非常「慈悲為懷」。不到萬不得已,絕不下殺手。
雀尾螳螂蝦的親戚,指蝦蛄科(Gonodactylidae)的成員,
在同類對戰時,有一整套嚴格且「安全」的程序
。首先,抬起頭胸部,展開觸鬚,舉起掠足,許多螳螂蝦的掠足上還有鮮艷的斑點,讓自己的動作顯得更加誇張醒目。接下來,兩方像舞蹈一樣搖晃觸鬚,用觸鬚對敲。最後,則是戰鬥的重頭戲——捶打尾巴:一方把身體捲起來,用尾巴朝著對方的頭,另一方則揮出小錘錘,猛擊像盾牌一樣擋在眼前的尾扇。
螳螂蝦武力值高,顏值也不低。Solvin Zankl / NPL
學名Neogonodactylus wennerae的螳螂蝦,尾巴的甲殼厚度是腹部的1.5倍,尾巴上凸起的「棱」的甲殼厚度更是達到了腹部的兩倍,這個結構既有剛性又有韌性,可以像拳袋一樣吸收衝擊。
大多數時候,兩隻螳螂蝦的戰鬥都可以「兵不血刃」地分出高下,
弱者主動退讓,避免受傷
。在Neogonodactylus bredini這種螳螂蝦里,超過九成的戰鬥都是這樣結束的。只有在極少數情況下,螳螂蝦會展開掠足,用鋒利的尖端去刺穿對方的腹部,造成致命傷。
一隻略有些魔性的Neogonodactylus bredini。圖片:DUKE UNIVERSITY / eurekalert.org
在動物世界裡,大多數同類動物的戰鬥,都遵循一套「
逐步升級
」的程序,衝突烈度逐步提高,大多數動物都在戰況發展到「白熱化」之前,弱的一方都會自認不如,主動退讓,從而避免流血。
馬鹿(Cervus elaphus)雖然有鐵叉般的鹿角,最常用的戰鬥辦法,卻是大吼「戰歌」,較弱的挑戰者聽到這可怕的聲音,就會不戰而退。北象海豹(Mirounga angustirostris)宛若海獸中的相撲力士,它們用胸脯撞擊沙灘,讓競爭對手通過地面的震動,知道它巨大的體重和力量。寄居蟹的大鉗子,可以把對手的外殼碾得粉碎,大多數時候,卻只呆在自己的領地里,上下揮舞鉗子嚇唬敵人。一些魚的戰鬥方法是相互咬住下巴和嘴唇,那裡的皮特別厚,根本無法造成有效傷害。另一些魚更為文雅,它們極力展開鰭和鰓蓋,讓自己看上去更強大、更醒目,企圖不戰而屈人之兵,嚇跑對手。為了加強這種視覺效果,它們裝飾著絢爛的色彩,讓它們的戰鬥彷彿優美的舞蹈,而不是你死我活的搏殺。
暹羅鬥魚即使打鬥也像舞蹈。圖片:da nokkaew / Flickr
兵者兇器
動物進化出了兇殘的武器,但它們似乎知道「兵者為兇器」,
和同類對打的時候,總是十分克制
。這減少了自然界里的流血和殺戮,但也給我們留下了一個進化的謎題:
如果有一隻螳螂蝦,在和同類的戰鬥中,不遵守「捶打尾巴」的規則,而是狂突猛衝,把對方打成兩段,它豈不是所向無敵了?順帶一提,日語用「豬突猛進」來形容向前猛衝的戰士,實際上,達爾文在他的著作《人類由來與性選擇》早就注意到,公野豬對打雖然激烈,但受傷並不多,因為它們要麼是獠牙相撞,要麼是獠牙扎到肩膀上,公野豬的肩膀皮膚底下,有一層堅固的軟骨「盾牌」。也就是說,豬的戰鬥也是有所克制的。
一隻看起來不太好惹的雀尾螳螂蝦。Birgitte Wilms / Minden Picture
第一個試圖解決這個問題的人,是獲諾貝爾獎的動物行為學家康拉德·洛倫茲(Konrad Lorenz)。他說,動物在戰鬥中,之所以表現得很有節制,是為了「保種」——
保證物種不滅絕
。洛倫茲認為,動物都有進化而來的,剋制自己攻擊的本能,那些身具強悍武器的動物,這種克制的力量尤其強大。如果螳螂蝦沒有一點「仁慈忍讓」,把對手打得稀巴爛,這個物種很快就會因自相殘殺而滅絕。
研究過各種動物之後,洛倫茲的興趣投在了人類身上。人類不像螳螂蝦那樣,天生身具利器,根據他的假說,
我們剋制自己殺戮的本能,也不見得多麼強
。但我們用技術武裝自己,鋼刀、槍炮、核武比任何螳螂蝦的掠足都強大,恐怖的是,我們本能的「克制」是如此「微弱」,在「神兵利器」的面前,就像是薄薄的蛋殼要阻止洪水。
洛倫茲經歷過二戰,對人類戰爭的恐怖記憶猶新,他預言,我們總會遇到,戰爭雙方的武器都可以毀滅對手的一天,那時我們該怎麼辦?
上兵伐謀
洛倫茲在動物行為學上功勛赫赫,但他也有許多錯誤。在他之後,進化論這個生物學的支柱思想,發生了重大變化。我們現在認為,動物根本不會為了「保種」而奮鬥。
自然選擇的目標
,不是「保證種族的生存」,而是「保證自己基因的傳播
」。
那麼,螳螂蝦在戰鬥中表現得如此「克制」,又是為何呢?理論進化學家梅納·史密斯等人,把博弈論引進了進化生物學,得到了全然不同的答案:大家都不「窮追猛打」,不是為了「保種」,而是因為
「窮追猛打」對「個人」本來就沒有什麼好處
。史密斯引導我們,用「策略」去思考動物學的很多問題。如果一隻螳螂蝦費儘力氣,把它的對手打死,自己也會精疲力盡,甚至受重傷,而且它殺掉一個敵人,也為別的敵人除掉了競爭對手。總之,剛強則折,「窮追猛打」在很多時候,並不是好策略。
有窮追猛打的功夫,不如多吃點。圖片:Solvin Zankl / NPL
相比之下,「逐步升級」的戰鬥,雖然不那麼「酷」,卻
對戰鬥雙方的基因傳播
,都有益處。兩方虛張聲勢地比劃一番,弱者自愧不如,主動退卻。對強者自然是好事,對弱者也可以避免無意義地受傷,甚至失去性命。如果兩方實力相當,再升級為烈度更高的衝突,更精確地比較實力,實在難分高下,才開始生死斗。螳螂蝦越大,尾巴吸收衝擊的能力越強。所以捶打尾巴,是一種很有效的衡量對方實力的方式
。
不過,這種「不戰而屈人之兵」的戰法,又給我們提出了一個新的謎題。如果對打一開始,兩邊都在用虛張聲勢的戰術,比如捶打尾巴或者大吼大叫,比較弱的一方,似乎完全可以吼得更大聲,或者加厚尾巴的甲殼,假裝自己比實際的樣子更強。反正用不著正面交鋒,做出一副外強中乾的樣子,把對方嚇走,不是很聰明的策略嗎?
動物可能會通過外形來虛張聲勢。圖片:Roy / L. National Science Foundation
答案是由另一位動物學家扎哈維(Amotz Zahavi)提供的。進化是雙方的,騙子可以進化出「欺騙」的能力,被騙者也可以進化出「洞察騙局」的能力。
動物會選擇那些無法作假的特徵,來衡量對方的實力
。什麼特徵是無法作假的呢?扎哈維的答案簡單粗暴:最貴的那些!
一個人有著結實的大腿而不是分明的腹肌,在健身圈裡更容易得到崇拜,因為腿部肌肉練起來,要比腹肌辛苦很多。在動物世界,一雙粗壯的大腿也是非常昂貴的,要耗費很多營養才能長成,而且肌肉增多了,即使是待著不動,也會消耗更多的能量。所以一個弱小的動物,根本不能長成強壯的大腿。
強大的掠足,也不是隨便能長出來的。圖片:Solvin Zankl / NPL
因此,
很多動物都進化出華麗而奢侈的武器
,既浪費時間又費力的炫耀「舞蹈」,甚至在戰鬥中故意空門大開,暴露自己的弱點,來證明自己的強大。另一種使用大腿作為格鬥武器的昆蟲——紫莖甲(Sagra femorata),雄性的後腿十分粗壯,但根本不適合走路。它走路只用前兩對腿,後腿這對龐大的武器則在身後拖著,像個昨天剛做過深蹲,今天肌肉酸痛難忍的健美選手。
蹲腿蹲過了,爬不動了。圖片:Dinesh Valke / Wikipedia
未來難測
扎哈維告訴我們,巨大、奢侈的武器,可以誠實地展示自己的實力。所以武器看上去雖兇殘,卻帶來了和平。武器擺著不用,也足夠震懾敵手,讓比較弱的敵人不戰而退,這就避免了很多戰鬥。
像洛倫茲一樣,另一位進化生物學家埃姆倫(Douglas J.Emlen),面對動物的戰爭和武器,也聯想到了人類。和動物的鬥爭一樣,
人類之間的戰爭,也可以通過「逐步升級」的形式進行
。從炫耀武力,到邊境衝突,再到大範圍衝突。就如同螳螂蝦從展開掠足到捶打尾巴,再到刺穿肚子。而巨大、昂貴的武器,例如核武器、航空母艦、戰鬥機,也像昆蟲的大腿一樣,展示著一個國家的實力,可以嚇退挑戰者,從而帶來(暫時的)和平。
雀尾螳螂蝦的掠足和人類的核彈,在某些方面其實是一樣的。圖片:Solvin Zankl / NPL
洛倫茲的預言(部分)生效了,人類在戰爭中,第一次擁有了能毀滅雙方,甚至毀滅人類文明的武器。 但是,剋制我們不去使用這些武器的,不是根本不存在的人類「保種」本能,而是我們對巨大武器的畏懼。即使炫耀武器,可以解決大多數的爭端,螳螂蝦之間的鬥爭,總有極小的一部分,從捶打尾巴上升到相互刺穿。不過我們開始「刺穿」的時候,使用的不是掠足,而是核彈。
如果「人和動物」的類比成立的話,我們不得不擔憂,這種「坐在火藥桶」上的和平,到底有多牢靠呢?
如果戰爭的烈
度升級到無法再升,那時我們該怎麼辦?
我沒有答案。
很多問題就是沒有答案。
本文是物種日曆第4年的第287篇文章,來自物種日曆作者@紅色皇后。
喜歡她還可以關注
瀨尿蝦的松鼠窩
ID: gh_6422b69589c2
怪奇物種和有趣的知識
日曆娘の廣告時間
你可能還會喜歡
本文作者
@紅色皇后
的趣味故事集
《羚羊與蜜蜂》
——眾生的演化奇景
帶你領略自然演化的奇妙故事
推薦理由:
一本超級有趣的生物演化故事集!帶你認識
看臉
擇偶的鳥
、會
走路
的魚
、比武
的螞蟻
、喜愛牙膏
的熊
、愛說話
的猩猩
,甚至還有真實存在的
「皮卡丘」
。翻開這本精巧剪短的故事集,發現幾十種生物的有趣特點和他們背後的科學道理。
黑猩猩為什麼要
吃自己的便便
?
小豬仔吃奶為何要固定位置?
飛蜥是怎麼做到
水上漂
的?
自然之大,無奇不有
快翻開書頁,見識一個不一樣的世界!
物種日曆
微信號:GuokrPac
當歲月凝結成文明
當我遇見你
有話想說?長按二維碼關注我們,來留言吧
日曆娘今日頭像
齒指蝦蛄科 脊尾齒指蝦蛄
本文來自果殼,歡迎轉發
如需轉載請聯繫GuokrPac@guokr.com
※水熊蟲,可能是漫威電影史上最萌龍套!目測將霸屏一周
※如何打造自然主題的美好一餐? | 高顏值餐具推薦
TAG:物種日曆 |