世界最快動物竟是它!中興大學研究團隊近來透過超高速攝影機,發現「新渡戶歪白蟻」大顎彈動速度可高達每秒132公尺,相當於每小時475公里,比高鐵的行駛速度更快,打破目前已知所有動物的運動極速。此研究成果登上國際期刊《科學報告》,成為台灣生物力學研究的重要里程碑。

研究團隊透過讓白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,最後以每秒能拍攝一百萬張影像的超高速攝影機證實,白蟻彈動大顎的行為僅在五萬分之一秒內完成。影 / 中興大學

國立中興大學昆蟲系與物理系的跨領域團隊,透過超高速攝影機與鋼球打擊試驗,證實「新渡戶歪白蟻」的大顎彈動速度可高達每秒132公尺,相當於每小時475公里,比時速300公里高鐵行駛速度更快,打破在此之前的最速保持者螞蟻的每秒111公尺紀錄。

中興大學研究團隊指出,新渡戶歪白蟻棲息於土壤中,以有機質為食,主要的天敵是螞蟻,白蟻兵蟻的左大顎強烈扭曲,近百年來有許多生物學家都推測這個特殊的大顎形態能產生快速的彈力運動,但由於運動速度太快,肉眼無法觀察,連每秒能拍攝一千張照片的高速攝影機都無法捕捉到完整的彈動行為。

中興大學研究團隊證實,「新渡戶歪白蟻」的大顎彈動速度可高達每秒132公尺,相當於每小時475公里,比時速300公里高鐵行駛速度更快。圖 / 中興大學

中興大學指出,研究團隊為了突破經費侷限,先透過讓白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,最後商借到一台能拍攝每秒一百萬張影像的超高速攝影機,終於證實白蟻彈動大顎的行為僅在五萬分之一秒內完成,一舉將動物運動極速推進每秒21公尺。

研究團隊推測,兵蟻的高速大顎彈動行為應是用以抵禦螞蟻捕食,兵蟻會用右大顎按壓左大顎使其彎折,再向下滑開讓左大顎高速彈出。根據該團隊測試歪白蟻跟螞蟻實際打鬥的結果,歪白蟻兵蟻彈擊能對部分螞蟻物種產生致命性的傷害,被擊中的螞蟻可能落得身首異處的下場。

兵蟻的高速大顎彈動行為是用以抵禦螞蟻捕食,兵蟻會用右大顎按壓左大顎使其彎折,再向下滑開讓左大顎高速彈出,對部分螞蟻物種產生致命性的傷害。圖 / 中興大學

本研究的兩位共同作者關貫之與邱俊禕在大學時期就開始接觸白蟻生物學,過往白蟻生物學的研究重鎮是歐洲、美國與日本,然而白蟻多樣性最豐富的地區是熱帶與亞熱帶,因其很難在室內存活,加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,正好台灣有兩種原生的歪白蟻物種可供研究,佔有地利之便。

團隊長達五年的研究成果登上國際期刊《科學報告》,成為台灣生物力學研究的重要里程碑。(照片由左至右:李後鋒副教授、邱俊禕博士.、關貫之學士、物理系紀凱容副教授) 圖 / 中興大學

興大昆蟲系教授李後鋒指出,這項研究原本是關貫之在大二時的普通物理學期末專題報告,當時引起授課老師紀凱容教授的興趣,進而指導開始長達五年的研究。這項重大突破成為台灣生物力學研究的重要里程碑,研究成果也登上國際期刊《科學報告》。

【平傳媒/記者張宜珊報導】