Wetenschap
Rollen met de stoten:hoe bidsprinkhaankreeften zich verdedigen tegen snelle aanvallen
Bidsprinkhanengarnalen zijn kleine wezens die bekend staan om hun superlatieven. Hun ogen hebben 12 tot 16 verschillende kleurreceptoren vergeleken met onze eigen drie, en kunnen de polarisatie van licht detecteren. Hun stoten zijn beroemd snel en versnellen vergelijkbaar met een kogel van kaliber 22. Ze gebruiken deze aanvallen zowel op prooien, roofdieren als concurrenten.
Ecoloog Patrick Green van UC Santa Barbara heeft deze wezens bestudeerd om te begrijpen hoe ze zichzelf verdedigen tegen de klappen van hun rivalen. Hoewel hun granaten aanzienlijke bescherming bieden, ontdekte hij dat hun gevechtshouding nog eens 20% van de schok absorbeerde. De resultaten zijn gepubliceerd in het Journal of Experimental Biology , benadrukken hoe inzichten uit gedrag van cruciaal belang zijn voor het begrijpen van de morfologie van dieren.
"Bij bidsprinkhaankreeften wisselen concurrenten kogelachtige treffers uit op elkaars gepantserde staartplaten, of telsons, tijdens gevechten om schuilplaatsen," legde Green uit.
Uit eerder onderzoek is gebleken dat hun exoskeletten bestand zijn tegen schokken en een deel van de impact absorberen als een bokszak. Maar bij die onderzoeken werd gekeken naar pantsers die op een laboratoriumbank lagen. "In natuurlijke gevechten zien we bidsprinkhaangarnalen hun staarten als een schild voor hun lichaam kronkelen. Ik wilde weten hoe dit gedragsmatige gebruik van de staart de manier veranderde waarop ze schokken ontvangen," voegde Green eraan toe.
Green introduceerde paren van deze territoriale schaaldieren en filmde hun schermutselingen. "Ze begonnen elkaar vrijwel onmiddellijk te slaan", zei hij. Hij maakte beelden van de botsing met 30.000 tot 40.000 frames per seconde, ongeveer 1000 keer sneller dan een conventionele camera.
Door de beweging van hun aanhangsels te analyseren voor en nadat ze contact met elkaar hadden gemaakt, kon hij berekenen hoeveel energie ze elkaar gaven. Dit, samen met de beweging van hun staarten voor en na de botsing, vertelde hem hoeveel energie ze bij elke slag verloren.
Na het analyseren van de cijfers ontdekte Green dat de integratie van dit telsonspoelgedrag ervoor zorgt dat bidsprinkhaangarnalen meer energie kunnen dissiperen dan hun pantser alleen op basis van de materiaaleigenschappen kan absorberen, waardoor het aantal stijgt van 69% van de slagenergie naar ongeveer 90%.
"Het leek mij logisch dat je door je pantser van de grond te houden meer energie zou kunnen afvoeren", zei hij. "Denk aan een bokser die beweegt met een klap die hij krijgt."
Interessant genoeg kwam hij tot verschillende resultaten toen hij alleen de beweging van het aanhangsel in beschouwing nam versus zowel de beweging van het aanhangsel als de staart samen. Dit suggereert dat er een zekere mate van nuance is die nog moet worden opgelost.
Green is inderdaad van plan door te gaan met het bestuderen van de bepantsering en gevechten van bidsprinkhaangarnalen. Er zijn wereldwijd meer dan 400 soorten, met een ongelooflijke variatie in vorm tussen hun staartplaten.
"Sommige zien eruit als gestoten, geribbelde schilden, andere zien eruit als platte schoppen", zei hij. Soorten variëren ook in de mate waarin ze vechten, en Green vermoedt dat er een verband bestaat tussen gedrag en morfologie.
Veel dieren hebben te maken met krachtige krachten, van dikhoornschapen tot valkaakmieren.
"Als we proberen te begrijpen hoe dieren omgaan met schokken, moeten we nadenken over zowel de structuren die ze gebruiken (zoals pantsering) als hoe ze die structuren gebruiken," zei Green. "Deze studie helpt ons gedrag en morfologie met elkaar te verbinden, zodat we beter kunnen begrijpen hoe dieren hun gevechten navigeren."