研究人员首次捕捉到蚊子幼虫在致命的狩猎袭击中甩头攻击猎物的镜头。
蚊子幼虫如何捕捉猎物？ 通过使用他们的头脑。
高速电影镜头显示，在肉眼无法看到的快速攻击中，长约 0.75 英寸（2 厘米）的捕食性水生幼虫像小鱼叉一样向受害者发射头部。
在长达数十年的调查中，科学家们拍摄了三种蚊子在捕食猎物时的幼虫。 该研究结果于 10 月 4 日发表在《美国昆虫学会年鉴》杂志上，显示其中两个物种——Toxorhynchites amboinensis 和 Psorophora ciliata——可以在大约 15 分钟内发射它们的头来抢购目标餐。 毫秒。 出人意料的是，研究人员发现在 Sabethes cyaneus 中也发生了快速捕食，这是一种蚊子，其幼虫主要是被动滤食者。
丹佛城市州立大学生物系教授、主要研究作者罗伯特·汉考克 (Robert Hancock) 说：“它们使用虹吸管捕捉猎物幼虫并将其拉入张开的口器中。” “这就是其中之一，‘我不敢相信；这太棒了’那种时刻。”
汉考克在几十年前的一门医学昆虫学课程中首次观察到这种“眨眼就错过了”的狩猎能力，当时他是一名正在研究的研究生，合著者伍迪·福斯特（Woody Foster），他现在是华盛顿大学的名誉教授 哥伦布俄亥俄州立大学进化、生态学和有机体生物学系。 在那堂课上，当 T. amboinensis 幼虫对猎物做出反应时，学生们在显微镜下观察了幼虫——或者至少他们试图这样做。
“我们都看到了一片模糊；然后我们看到一只被捕获的幼虫被铲进捕食者的嘴里。这就是我们所看到的，”汉考克说。 需要 20 多年才能实现的下一步是找出捕食者.
汉考克和他的合著者在 1990 年代开始使用现有最快的光学系统对 T. amboinensis 和 P. ciliata 进行拍摄实验：为美国军方设计的用于跟踪导弹的 16 毫米胶片相机。一旦研究作者将相机调整为通过显微镜拍摄，他们就会用珠宝商的镊子夹住猎物幼虫以控制捕食者，最终以每秒 340 帧 (fps) 的速度拍摄幼虫的镜头。
汉考克说，大多数时候，“当猎物被引入它们的环境时，捕食者会做一些身体运动”，这会向研究人员发出信号，是时候按下胶卷相机上的按钮了。
“身弓扭头”
科学家们发现，这些幼虫利用腹部累积压力的推力发射头部，头部周围的一束细小的刷状鬃毛像扇子一样展开成“篮子状排列”，帮助将猎物扫向捕食者张开而锋利的下巴，研究作者写道。根据这项研究，P. ciliata“通常以直线（轴向）方式撞击”，而 T. amboinensis 的撞击“通常涉及大量的身体拱形和头部扭曲”。
“所有科学家都对他们的发现感到兴奋，但这种科学——这些视觉发现——是特别的，”汉考克说。
但是 T. amboinensis 和 P. ciliata 幼虫是活跃的捕食者，科学家们想知道是否可以将类似的方法用于将狩猎与滤食相结合的物种。在资金枯竭后，该项目被搁置到 2020 年，那时研究人员终于能够重新审视这个问题。这一次，他们使用了一台能够拍摄高达 4,352 fps 的高清摄像机，在专门设计的死亡“竞技场”中记录了 S. cyaneus 幼虫。
他们看到的捕食行为，幼虫用尾巴迅速将猎物扫入等待的嘴里，这也是以前未知的。与头部发射攻击一样，尾部扫掠从开始到结束大约需要 15 毫秒，并且是“壮观的”，汉考克说。根据这项研究，一旦 S. cyaneus 抓住它的受害者，幼虫的下颌骨就会“打开和关闭，以便它们的锯齿状牙齿撕入猎物”。
未来的研究可以通过“让我的相机尽可能多地捕捉到尽可能多的不同种类的蚊子，”汉考克说，探索在蚊子谱系中常见的鱼叉头狩猎和扫尾是多么普遍。 “还有一个更大的故事要讲。”