ヘビがぶつかると、文字通り瞬きよりも文字通り速く動き、頭を非常に速く振り回すので、20 Gを超える加速が発生します。 このような統計は、ヘビが毒ヘビに非常に大きく依存していることもあり、ヘビが毒蛇に主に焦点を当てている方法の研究から来ています。
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「それは捕食者としての彼らの戦略の要です」とサンディエゴ州立大学のルーロン・クラークは言います。 「自然選択は、毒の攻撃と使用に関する一連の適応を最適化し、効果的な捕食者になるのに役立ちます。」
それは科学者が長い間、毒蛇が町で最も速いストライキをしなければならないと仮定していたことを意味します。 「[バイパー]の方が速いこの種の先制的な議論があります」とルイジアナ大学ラファイエット校のデビッド・ペニングは言います。
それほど速くない：ペニングと彼の同僚が3種類のヘビの攻撃速度を比較したとき、彼らは少なくとも1つの非毒種が毒蛇と同じくらい速いことを発見した。 結果は、速度に対する蛇の必要性が考えられるよりもはるかに広範囲に及んでいる可能性があることを示唆しており、それはヘビの進化と生理学に関する疑問を提起します。
ペニングと彼の同僚は、ストライクに関する既存の文献を掘り下げることから始めました。 彼らは、ストライクの物理学と運動学について記述した論文が3ダース未満であり、そのほとんどが毒蛇に焦点を当てていた。 つまり、研究コミュニティは、世界に生息する数千もの他のヘビ種を無視している可能性があります。
「トピックが聞こえるほどセクシーです」とペニングは言います。「それほど多くの研究はありません。」
そこで、チームは3種の比較を開始しました。どちらも毒蛇である西部のコットンマウスと西部のダイアモンドに覆われたガラガラヘビ、そして毒のないテキサスラットヘビです。 彼らはそれぞれのヘビを容器の中に入れ、棒の端にぬいぐるみのグローブを挿入しました。 動物がぶつかるまでグローブを振り回し、高速カメラですべてを記録しました。 チームは、14匹のネズミヘビ、6匹のコットンマウス、12匹のガラガラヘビをテストし、各個体に対して数回のストライキを記録しました。
実験室での実験のスローダウン録音では、2つのヘビ種がテストグローブにぶつかりました。 （ビデオクリップはDavid Penning提供）すべてのヘビはスピード悪魔であることが判明しました、チームは今週生物学レターで報告します。 ガラガラヘビは279メートル/秒の2乗で測定された最高の加速度を記録しました。 しかし、驚いたことに、非毒ラットのヘビは、1秒あたり274メートルで2秒以内に到着しました。 フォーミュラワンのレースカーは、1秒間に0から60に移動するために毎秒27メートル未満で加速することを考えると、これは非常に高速です。
「この比較はこれまで行われていなかったので、本当に驚きました」とクラークは言います。 「毒蛇が遅いというわけではありません。この非常に高速な打撃能力は、多くのヘビ種に共通しているように思われるか、または人々が予想するよりも幅広い配列であると思われます。」
そして、それについて考えるとき、それは非常に理にかなっています、とペニングは言います：「すべてのヘビが食べなければならない」と彼は言います。 「つまり、すべてのヘビは、自分自身と食べなければならないもの、または自分自身を守るときとの間の距離を縮めなければならないことを意味します。」
ヘビは恐らくそのような素早い攻撃を進化させて、獲物の反応時間と競合する、とペニングは付け加えた。 哺乳類は種と状況に応じて、60ミリ秒から395ミリ秒の間で反応し、観察可能な動きをすることができます。 たとえば、平均的な人間の目のまばたきは、ゆったりとした200ミリ秒に及びます。
新しい測定によると、ヘビはわずか70ミリ秒で約0.5フィート前方に突進できます。 このような速度に直面すると、カンガルーラットなど、一部の動物は密接に一致していますが、多くの獲物はチャンスに耐えられません。 しかし、動物が時間内に反応できたとしても、逃げるのに十分なほど加速することはできません。
「ヘビは非常に高速に進化しています」とクラークは言います。 「獲物はまた、非常に高速であるために対応する選択圧力の下にあります。ヘビと彼らが食べることに依存しているものは、この共進化軍拡競争に閉じ込められていると確信しています。」
種間でのストライク速度の将来の研究は、別のパズルを解決するのに役立つかもしれません：ヘビはどのようにそのような高い加速に耐えることができますか？ 多くの動物は素早く動くことができますが、通常は頭全体ではなく、舌または手足を動かしています。 比較すると、人間のパイロットは、ヘビが受ける加速の4分の1未満しか経験しないと意識を失う可能性があります。
「対処する必要がある残りの質問がたくさんあります」とペニングは言います。 結局のところ、研究者たちは毒蛇を他の1種と比較しただけで、さらに数千種があります。 「私たちが見たものに基づいて、彼は言います、「私の推測はより速いものがあるということです。」
