新渡戶歪白蟻的超高速大顎彈擊-科學人雜誌
生物手記

新渡戶歪白蟻的超高速大顎彈擊

2020-09-01 關貫之、邱俊禕、李後鋒

新渡戶歪白蟻小檔案

  1. 只分佈在亞洲和東南亞,白蟻科(Termitidae)、近歪白蟻屬(Pericapritermes)。
  2. 棲息於森林土壤表層,會在土壤中挖掘孔道並建立分散的巢腔,以有機質為食。
  3. 巢中個體包含生殖階級(蟻王、蟻后)、工蟻與兵蟻。工蟻消化道存在共生細菌,可協助消化有機質。兵蟻左大顎特化且具彈性,可在右大顎擠壓下高速彈擊。
你知道世界上高速運動生物的榜首是誰嗎?答案是新渡戶歪白蟻(Pericapritermes nitobei)的兵蟻,牠的大顎彈動速度可高達每秒132公尺。這項研究從我(關貫之)大學二年級就開始進行,花了五年才完成。故事回到2015年,我剛轉系到中興大學昆蟲學系,在各間實驗室串門子,有一天遇到當時的博士生邱俊禕。閒聊中,我提到自己正在煩惱物理課的報告選題,邱俊禕忽然用鑷子從培養皿中夾出一隻兵蟻,轉過頭來對我說:「新渡戶歪白蟻的兵蟻會用右大顎壓彎左大顎來引發彈擊,速度非常快,我覺得測量它的速度是很好的題目。」話一說完便把兵蟻丟進玻璃樣本瓶,兵蟻立刻用大顎敲擊玻璃、發出清脆的聲響。我當時被這隻小蟲子的驚人力量深深吸引,開始查找相關資料。白蟻兵力有多強大?白蟻是社會性昆蟲,主要天敵是螞蟻,牠們演化出各式兵蟻來對抗螞蟻,大部份兵蟻用剪刀狀大顎夾咬敵人;有些兵蟻大顎退化,改用頭部發達的管狀構造噴出化學物質來防禦;另一類兵蟻具有彈性大顎,又可分成兩型:對稱型透過兩邊大顎相互擠壓、滑開彈擊;不對稱型的左大顎呈彎曲形狀,遇到敵人時會使用右大顎把左大顎壓得更彎,再滑開彈擊。台灣有兩種白蟻具有不對稱型大顎,分...

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