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【公關組】白蟻大顎彈動速度比高鐵更快 刷新動物運動速度紀錄

更新時間:2020-06-22 16:27:32 / 張貼時間:2020-06-19 14:19:38
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新聞來源秘書室媒體公關組
1,621
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,證實新渡戶歪白蟻兵蟻的大顎彈動速度可高達每秒一百三十二公尺,相當於每小時四百七十五公里,比高鐵行駛速度更快,打破目前已知所有動物的運動極速。在此之前的紀錄保持者是螞蟻,夾合彈動大顎時的速度是每秒一百一十一公尺,此重大突破是台灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊<科學報告>。原文連結

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,即使以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。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,最後臨門一腳,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二十一公尺。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。

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,因此,即便歪白蟻大顎的特殊形態令生物學家著迷,但因歪白蟻很難在室內存活,再加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,所以歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。台灣有兩種原生的歪白蟻物種可供研究,佔有地利之便,本研究的兩位共同第一作者關貫之與邱俊禕都是在大學時期就開始接觸白蟻生物學,關貫之在大二的普通物理學課堂中以新渡戶歪白蟻的生物力學為題進行期末專題報告,引起授課老師紀凱容教授的興趣,進而指導科技部大專學生研究計畫,開始長達五年的研究,期間物理系施明智教授與昆蟲系李後鋒教授分別在力學運算與白蟻生物學背景知識上給予全力的支持。

此次重要突破,要感謝新廣鈦公司無償借用價值七百萬的超高速攝影機,讓台灣的研究能在世界舞台上展露頭角。研究團隊希望能籌募研究經費,長期租借或購置設備,進而更仔細研究白蟻大顎的形變過程與材料結構,讓台灣在生物高速運動研究上保有領先的優勢。

活動相簿




普物報告獲科技部大專學生研究計畫補助 白蟻超高速彈動論文刷新世界紀錄


科技部推行大專生研究計畫補助多年,已支持許多大學生進行學術研究。國立中興大學物理學系紀凱容教授至今已經指導十名學生執行大專學生研究計畫,主題橫跨植物種子飛行、海膽棘刺力學、蟋蟀打鬥等,其中關於白蟻大顎的超高速彈擊行為近期發表於國際期刊〈科學報告〉。該團隊發現新渡戶歪白蟻的兵蟻,大顎彈擊速度可達每秒一百三十二公尺,刷新已知最快的動物運動速度。

紀凱容教授表示自己就讀台灣大學動物學系時,也曾獲得大專學生研究計畫補助,當時的題目是「樹蛙科吸盤之形態及功能之研究」,由林曜松教授指導。當時由於實驗空間不足,林教授還把自己的辦公室借給她做實驗。為了測試樹蛙吸盤的吸附力,她時常利用晚上在林教授的辦公室「轉青蛙」。紀凱容教授目前在中興大學物理學系執教,並於昆蟲學系教授普通物理學。本次發表的白蟻生物力學研究,便是昆蟲學系學生關貫之在修課時發想的題材;而後在昆蟲學系白蟻專家李後鋒教授的共同指導下,這項研究順利通過科技部大專學生研究計畫補助。

李後鋒於美國佛羅里達大學取得博士學位後回台任教,目前是中興大學昆蟲學系教授。他近年著力於白蟻防治、分類與生態學等領域,研究成果豐碩,更於2019年獲得科技部吳大猷先生紀念獎的肯定。李後鋒教授曾指導過四名學生執行大專學生研究計畫,除了歪白蟻研究外,另一項由昆蟲系學生吳佳倩 (現碩士班二年級) 所執行的「白蟻演化樹上的最後一塊拼圖」研究,成果亦已發表於國際期刊,補足白蟻系統分類中一支罕見類群的基因資訊。

李後鋒教授表示,近期歪白蟻的研究能順利發表,除了科技部的有力支持外,昆蟲學與物理學的跨領域合作十分重要。目前李後鋒教授也是台灣昆蟲學會的理事長,他表示今年十月將於國立臺灣科教館舉辦的年會主題便是仿生科學,預計將邀請紀凱容教授出席演講,希望未來能有更多學者跟學生投入這個極具發展潛力的領域。



新渡戶歪白蟻 大顎彈動速度世界第一

稿源:2020-06-19/自由時報/蘇孟娟

中興大學昆蟲系與物理系的跨領域團隊「刷新動物運動極限紀錄」。團隊抓來「新渡戶歪白蟻」兵蟻,讓歪白蟻「打小鋼珠」,透過超高速攝影機與鋼球打擊試驗拍下歪白蟻的動作,證實新渡戶歪白蟻兵蟻的左大顎彈動速度高達每秒132公尺,相當於每小時飆475公里,比高鐵行駛速度還快,打破目前已知所有動物的運動極速,更解開百年來生物學家好奇這個特殊大顎是否能產生快速彈力運動的疑問;研究獲刊登在知名國際期刊<科學報告>(Scientific Reports)。

中興大學指出,新渡戶歪白蟻主要的天敵是螞蟻,白蟻階層中的兵蟻主負責防禦,白蟻兵蟻的左大顎演化到強烈扭曲,近百年來不少生物學家都推測這個特殊的大顎形態應是為能產生快速的彈力運動,以利防禦攻擊,但因運動速度太快,肉眼無法觀察,該推測始終無法驗證。
研究的兩位共同第一作者關貫之與邱俊禕都是在大學時期就開始接觸白蟻生物學,關貫之在大二普通物理學課程中以「新渡戶歪白蟻的生物力學」為題進行期末專題報告,引起授課老師、物理系副教授紀凱容興趣協助他參與科技部大專學生研究計畫,開始長達6年的研究。

關貫之指出,歪白蟻兵蟻等同於歪白蟻社會中的「軍人」,主要負責防禦與攻擊以抵禦螞蟻捕食,歪白蟻利用高速大顎彈動行為應是用以抵禦螞蟻捕食,兵蟻大顎的彈力運動很像人用手指施展「彈指神功」,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擊來襲螞蟻,以快狠準的力道,往往讓被擊中的螞蟻身首異處。

關貫之想要測得歪白蟻「彈顎神功」的速度,但因速度快到學校實驗室設備每秒能拍攝1000千張照片的高速攝影機都無法捕捉到完整的彈動行為,欠缺硬體支援下,他只好土法煉鋼,「用算的」。

在興大物理系教授施明智與昆蟲系教授李後鋒在力學運算與白蟻生物學背景知識全力支持下,想出利用讓白蟻「打小鋼珠」,運用力學原理來估計運動速度。

關貫之從小保麗球、BB彈、小黏土球等,讓白蟻試打,但不是球太輕就是太重,白蟻打不好,先花了1年才試出挖原子筆筆鋒裡約0.7毫米的小鋼珠能讓白蟻打擊速率穩定有利計算。

關貫之再到惠蓀林場、北屯大坑及南投下平等地挖找白蟻,因白蟻社會兵蟻僅佔5%,有時好不容易挖找到4、50隻白蟻,「驗名正身」後僅有2、3隻是兵蟻可來打「小鋼珠」,研究共找來15隻兵蟻,且每隻兵蟻上場打擊前還要逐一「體檢」,量測身長、三圍等,以利計算體型與力道等,讓計算結果更嚴謹。

儘管15隻兵蟻雄兵打擊測了95次打擊速率經計算驗測,關貫之雖掌握一定的兵蟻極速,就是欠缺最後臨門一腳,無法把極速影像拍下印證,正好新廣鈦公司引進價值700萬的超高速攝影機展示,得知他的研究目的後,無償出借每秒能拍攝100萬張影像的超高速攝影機,終於讓他把白蟻彈動大顎的行為明確記錄下來。

在影像紀錄支持下,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,比高鐵行駛速度更快,打破目前已知所有動物的運動極速。在此之前的紀錄保持者是螞蟻,夾合彈動大顎時的速度是每秒111公尺,團隊的研究一舉將動物運動極速推進每秒21公尺,刷新目前已知所有動物的運動極速;此重大突破除是台灣生物力學研究的重要里程碑,研究更全文刊登在知名國際期刊<科學報告>。

團隊物理系副教授紀凱容指出,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,因此,即便歪白蟻大顎的特殊形態令生物學家著迷,但因歪白蟻很難在室內存活,再加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,所以歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。

台灣有兩種原生的歪白蟻物種可供研究,佔有地利之便。研究團隊希望能籌募研究經費,長期租借或購置設備,進而更仔細研究白蟻大顎的形變過程與材料結構,讓台灣在生物高速運動研究上保有領先的優勢。





興大研究/白蟻彈顎速度 比高鐵還快

稿源:2020-06-20/自由時報/蘇孟娟

中興大學昆蟲系與物理系的跨領域團隊「刷新動物運動極限紀錄」,讓新渡戶歪白蟻兵蟻「打小鋼珠」,透過超高速攝影機拍下白蟻動作,測出其左大顎彈動速度高達每秒一三二公尺,相當於時速四七五公里,比高鐵還快,打破已知所有動物的運動極速,更解開百年來生物學家的疑問;研究刊登在知名國際期刊「科學報告」(Scientific Reports)。

刷新所有動物的運動極速紀錄

中興大學指出,新渡戶歪白蟻階層中的兵蟻主要負責防禦,白蟻兵蟻的左大顎演化到強烈扭曲,近百年來不少生物學家推測這個特殊的大顎形態,應是為了產生快速的彈力運動,以利防禦,但因運動速度太快,肉眼無法觀察,推測始終無法驗證。

左大顎因快速扭曲 學界推測難驗證

研究的兩位共同第一作者關貫之與邱俊禕,大學開始接觸白蟻生物學;關貫之指出,歪白蟻兵蟻等於「軍人」,負責防禦螞蟻,兵蟻高速大顎彈動行為,用右大顎按壓左大顎使其彎折,再滑開讓左大顎高速彈擊來襲的螞蟻,很像人用手指施展「彈指神功」,快狠準的力道往往使敵人身首異處。

「彈顎神功」快狠準 高速攝影機跟不上

關貫之想測得歪白蟻「彈顎神功」的速度,但連學校每秒能拍攝一千張照片的高速攝影機都跟不上牠的速度,他只好土法煉鋼「用算的」,想出利用讓白蟻「打小鋼珠」,再運用力學原理估計運動速度。

花1年用筆尖細小鋼珠 讓白蟻打擊

關貫之花了一年,才試出用原子筆筆尖約○.七毫米的細小鋼珠,能讓白蟻打擊速率穩定,有利計算,研究找來十五隻兵蟻、擊測九十五次,計算打擊速率,雖掌握一定的兵蟻極速,但欠缺極速影像印證,在民間企業無償出借每秒能拍攝一百萬張影像的超高速攝影機,終於明確記錄下白蟻彈動大顎的極速證據。



咬一下!炸裂你的手 這種白蟻大顎彈速度秒飆132公尺

稿源:2020-06-19 /聯合報/喻文玟

全世界什麼動物的彈動速度最快?中興大學昆蟲、物理系跨領域團隊透過每秒拍攝10萬張的高速攝影機、鋼球打擊試驗,證實台灣原生種「新渡戶歪白蟻」兵蟻的大顎彈動速度每秒132公尺,相當每小時475公里,比高鐵行駛速度還快,並打破目前已知所有動物的運動極速,這項研究成果登上國際期刊《科學報告》。

興大昆蟲系教授李後鋒指出,在此之前夾合彈動大顎時速度最快的是2005年美國研究的螞蟻,每秒111公尺,而白蟻的天敵是螞蟻,兩者「恩怨情愁」讓演化持續競賽。

「新渡戶歪白蟻」是台灣原生種,主要生存在土壤中,是素食性動物,天敵是肉食性螞蟻。一般白蟻無防禦能力,只能倚靠5%兵蟻來防禦,螞蟻進犯蟻巢時,歪白蟻的兵蟻會守在蟻穴洞口,靠著強烈扭曲的左大顎防守並攻擊。

李後鋒說,這項研究原本是學生關貫之的大二期末專題報告,引起物理系老師紀凱容的興趣,團隊合作長達5年,關貫之大學畢業後投入運輸業,雖未繼續升學,仍不放棄「新渡戶歪白蟻」研究,值得肯定。

關貫之說,白蟻有彈性顎頭一共6個支系,只剩1個是對稱型彈擊,其他5支都演化出不對稱型大顎,對稱是互相擠壓彈出,不對稱是把能量集中在單一大顎上,從演化支系來看是更進化的類群,因不對稱大顎結構更複雜,推測速度更快,也要實驗證實。

每秒能拍攝100萬張照片的攝影機價值700萬元,興大團隊要突破經費侷限,先透過讓白蟻擊打鋼珠,關貫之花了3年採集大坑、惠蓀林場、南投下坪3地、6個白蟻巢,每次只能抓到1、2隻「兵蟻」,必須在2天壽命內完成實驗,他嘗試過讓白蟻彈BB彈、保麗龍球、最後發現0.7mm鋼珠最適合,成功實驗15隻白蟻共測試95次,運用力學原理來估計運動速度。

物理系老師紀凱容說,剛好一家廠商到亞洲巡迴,無償借用700萬元的超高速攝影機,成功拍攝到珍貴畫面,證實團隊的研究成果,歪白蟻彈動大顎的行為,僅在5萬分之一秒內完成。

關貫之說,兵蟻的高速大顎彈動行為是用以抵禦螞蟻捕食,牠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;團隊測試歪白蟻跟螞蟻實際打鬥的結果,歪白蟻兵蟻彈擊能讓部分螞蟻產生致命性的傷害,被擊中的螞蟻,還落得身首異處。

昆蟲系副教授李後鋒表示,這項研究除了了解生物現象,未來物理學家能根據動物行為的機制做出仿生的工具,應用在生活上。



時速475公里彈動大顎「歪白蟻」打破動物極速

稿源:2020-06-20/蘋果即時/洪子恩

中興大學研究團隊近來透過超高速攝影機與鋼珠打擊試驗,證實台灣本土的「新渡戶歪白蟻」兵蟻夾合彈動大顎時的秒速高達132公尺,換算時速達475公里,超過台灣高鐵最高時速300公里,也打破世界目前已知所有動物的能創造出來的運動極速,研究全文登上知名國際期刊《科學報告》,在國際上引發熱議。

「新渡戶歪白蟻」棲息於土壤中,屬素食性動物,主要天敵是肉食性螞蟻。一般白蟻無防禦能力,只能倚靠佔族群數量5%兵蟻來防禦,螞蟻進犯蟻巢時,兵蟻會守在蟻穴洞口,靠著強烈扭曲的左大顎防守並攻擊。
兵蟻高速彈動大顎行為用以抵禦螞蟻捕食,牠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。

近百年來許多生物學家都推測歪白蟻兵蟻大顎能產生快速的彈力運動,但由於運動速度太快,難以觀察,即使以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,所以歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。

興大研究團隊透過讓歪白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,在即將取得研究成果之際,剛好新廣鈦公司巡迴到亞洲,且無償借用一台價值700萬元的超高速攝影機,每秒能拍攝100萬張照片,證實歪白蟻彈動大顎的行為在5萬分之一秒內完成。

這項研究長達5年,原為興大學生關貫之的期末報告,之後該校物理系老師紀凱容及教授施明智、昆蟲系教授李後鋒也加入。

新渡戶歪白蟻小檔案

學名: Pericapritermes nitobei
形態:幼蟲有白色接近透明的頭部及身體,工蟻有淡黃色頭部、白色接近透明的身體,兵蟻有彈擊型大顎、黃色頭部及乳白色身體
生態:棲息在深度0-20公分土壤層中,專食土壤表層有機質。有幼蟲、工蟻及兵蟻等階級,因其食土,具有穩定土壤有機質之功能
資料來源:中興大學昆蟲學系



中興大學發現,白蟻大顎彈動速度比高鐵更快

稿源:2020-06-19/國立教育廣播電台

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,證實新渡戶歪白蟻兵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,比高鐵行駛速度更快,打破目前已知所有動物的運動極速。中興大學表示,在此之前的紀錄保持者是螞蟻,夾合彈動大顎時的速度是每秒111公尺,這項重大突破是臺灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊「科學報告」。

中興大學表示,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,即使以每秒能拍攝1000張照片的高速攝影機都無法捕捉到完整的彈動行為。

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,最後臨門一腳,商借到一台能拍攝每秒100萬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。

中興大學表示,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。

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,因此,即便歪白蟻大顎的特殊形態令生物學家著迷,但因歪白蟻很難在室內存活,再加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,所以歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。

臺灣有兩種原生的歪白蟻物種可供研究,佔有地利之便,這項研究的兩位共同第一作者關貫之與邱俊禕都是在大學時期就開始接觸白蟻生物學,關貫之在大二的普通物理學課堂中以新渡戶歪白蟻的生物力學為題進行期末專題報告,引起授課老師紀凱容教授的興趣,進而指導科技部大專學生研究計畫,開始長達五年的研究,期間物理系施明智教授與昆蟲系李後鋒教授分別在力學運算與白蟻生物學背景知識上給予全力的支持。



興大發現新渡戶歪白蟻大顎彈動 比台灣高鐵快

稿源:2020-06-19/中央社/趙麗妍

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,證實新渡戶歪白蟻兵蟻的大顎彈動速度高達每秒132公尺,相當每小時475公里,比台灣高鐵時速300公里的極速快。

中興大學表示,新渡戶歪白蟻兵蟻打破已知的所有動物運動極速,在此之前的紀錄保持者是螞蟻,牠的夾合彈動大顎時速度是每秒111公尺,新渡戶歪白蟻這項重大突破是台灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊「科學報告」。

跨領域團隊研究時,中興大學指出,為突破經費侷限,先讓新渡戶歪白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,最後商借1台能拍攝每秒100萬張影像的超高速攝影機,證實新渡戶歪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紀錄的每秒增進21公尺。

中興大學表示,新渡戶歪白蟻棲息在土壤中以有機質為食,主要的天敵是螞蟻,新渡戶歪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彈力運動,由於運動速度太快,肉眼無法觀察,即使以每秒能拍攝1000張照片的高速攝影機都無法捕捉到完整彈動行為。

新渡戶歪兵蟻的高速大顎彈動行為,中興大學指出,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。根據團隊測試兵蟻與螞蟻實際打鬥的結果,兵蟻彈擊能對部分螞蟻物種產生致命性傷害,被擊中的螞蟻可能落得身首異處下場。

中興大學表示,過往白蟻生物學的研究重鎮是歐洲、美國與日本,白蟻多樣性最豐富的地區是熱帶與亞熱帶,且因新渡戶歪白蟻很難在室內存活,加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,新渡戶歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。台灣有兩種原生的新渡戶歪白蟻物種可供研究,占有地利之便。



興大發現新渡戶歪白蟻大顎彈動 比台灣高鐵快(1) (圖)

稿源:2020-06-19/中央社/趙麗妍

國立中興大學團隊以超高速攝影機與鋼球打擊試驗,證實「新渡戶歪白蟻」兵蟻的大顎彈動速度高達每秒132公尺,相當於每小時475公里,比台灣高鐵疾駛速度更快,研究成果登上國際期刊。(中興大學提供)



興大發現新渡戶歪白蟻大顎彈動 比台灣高鐵快(2) (圖)

稿源:2020-06-19/中央社/趙麗妍

國立中興大學昆蟲系與物理系跨領域合作,以實驗證明「新渡戶歪白蟻」兵蟻的大顎彈動速度,比台灣高鐵疾駛速度更快,刷新動物運動速度紀錄,19日舉行記者會發表成果,團隊成員會中合影。(中興大學提供)



興大研究:白蟻大顎彈動速度竟比高鐵快!

稿源:2020-06-19/中時/林欣儀

白蟻大顎彈動的速度竟比高鐵時速還快?國立中興大學昆蟲系與物理系組成跨領域研究團隊,藉由超高速攝影機與鋼球打擊試驗,結果發現新渡戶歪白蟻兵蟻的大顎彈動時速為475公里、比台灣高鐵時速300公里還快,打破目前已知的動物運動極速,此研究或國際知名期刊《科學報告》刊登。


研究團隊指出,新渡戶歪白蟻冰蟻的左大顎為強烈扭曲情況,許多生物學家都在推測、此特殊大顎型態可能產生快速的彈力運動,卻因肉眼無法觀察、且每秒可拍攝1000張照片的高速攝影機都無法捕捉其彈動過程,讓此推測無法獲得證實。

為突破障礙,研究團隊透過讓白蟻擊打鋼珠的方式,使用力學原理估算運動速度,並商借到每秒可拍攝到100萬張影像的超高速攝影機做紀錄,才終於證實白蟻彈動大顎的行為可在5萬分之1秒內完成,換算下來,其彈動速度為每秒132公尺。

研究團隊指出,兵蟻的大顎彈動主要是為了抵禦其天敵螞蟻的捕食,經測試歪白蟻跟螞蟻實際打鬥結果,發現兵蟻彈擊的動作能對部分螞蟻造成致命性傷害,而在這項研究結果出爐前,原紀錄保持者為螞蟻、其夾合彈動大顎時的速度為每秒111公尺。



白蟻大顎彈動速度比高鐵更快 刷新動物運動速度紀錄

稿源:2020-06-20/大成報/蕭宇廷

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,證實新渡戶歪白蟻兵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,比高鐵行駛速度更快,打破目前已知所有動物的運動極速;在此之前的紀錄保持者是螞蟻,夾合彈動大顎時的速度是每秒111公尺。此重大突破是臺灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊<科學報告>。

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,即使以每秒能拍攝1千張照片的高速攝影機、都無法捕捉到完整的彈動行為。

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;最後臨門一腳,更商借到一台能拍攝每秒100萬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5萬分之1秒內完成,一舉將動物運動極速推進每秒21公尺。

而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。

儘管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;因此,即便歪白蟻大顎的特殊形態令生物學家著迷,但因歪白蟻很難在室內存活,再加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,所以歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。

目前,臺灣有兩種原生的歪白蟻物種可供研究,佔有地利之便,該研究的兩位共同第一作者關貫之與邱俊禕,都是在大學時期就開始接觸白蟻生物學。其中,關貫之在大二的普通物理學課堂中,以新渡戶歪白蟻的生物力學為題進行期末專題報告,引起授課老師紀凱容教授的興趣,進而指導科技部大專學生研究計畫,開始長達5年的研究;期間,物理系教授施明智與昆蟲系教授李後鋒,分別在力學運算與白蟻生物學背景知識上給予全力的支持。

這次重要突破,則感謝新廣鈦公司無償借用價值700萬的超高速攝影機,讓臺灣的研究能在世界舞台上展露頭角。研究團隊希望能籌募研究經費(捐款單連結https://nchu.pse.is/donateCH),長期租借或購置設備,進而更仔細研究白蟻大顎的形變過程與材料結構,讓臺灣在生物高速運動研究上保有領先的優勢。
原文連結:https://www.nature.com/articles/s41598-020-66294-1。



新渡戶歪白蟻大顎彈動速度每小時475公里 興大研究:比高鐵更快

稿源:2020-06-19/Yahoo奇摩(即時新聞)

國立中興大學昆蟲系與物理系的跨領域團隊,先讓白蟻擊打鋼珠,商借超高速攝影機,證實新渡戶歪白蟻兵蟻的大顎彈動速度高達每秒132公尺,相當每小時475公里,比高鐵行駛速度快。

中興大學表示,新渡戶歪白蟻兵蟻打破了已知的所有動物的運動極速,在此之前的紀錄保持者是螞蟻,夾合彈動大顎時的速度是每秒111公尺,此重大突破是台灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊「科學報告」。

研究團隊為突破經費侷限,先讓白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,最後商借一台能拍攝每秒100萬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,一舉將動物運動極速推進每秒21公尺。

新渡戶歪白蟻棲息在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,由於運動速度太快,肉眼無法觀察,即使以每秒能拍攝1000張照片的高速攝影機都無法捕捉到完整的彈動行為。

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。

過往白蟻生物學的研究重鎮是歐洲、美國與日本,白蟻多樣性最豐富的地區是熱帶與亞熱帶,且因歪白蟻很難在室內存活,加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。台灣有兩種原生的歪白蟻物種可供研究,佔有地利之便。



興大發現新渡戶歪白蟻大顎彈動 比台灣高鐵快

稿源:2020-06-19/芋傳媒

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,證實新渡戶歪白蟻兵蟻的大顎彈動速度高達每秒 132 公尺,相當每小時 475 公里,比台灣高鐵時速 300 公里的極速快。

中興大學表示,新渡戶歪白蟻兵蟻打破已知的所有動物運動極速,在此之前的紀錄保持者是螞蟻,牠的夾合彈動大顎時速度是每秒 111 公尺,新渡戶歪白蟻這項重大突破是台灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊「科學報告」。

跨領域團隊研究時,中興大學指出,為突破經費侷限,先讓新渡戶歪白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,最後商借1台能拍攝每秒 100 萬張影像的超高速攝影機,證實新渡戶歪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紀錄的每秒增進 21 公尺。

中興大學表示,新渡戶歪白蟻棲息在土壤中以有機質為食,主要的天敵是螞蟻,新渡戶歪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彈力運動,由於運動速度太快,肉眼無法觀察,即使以每秒能拍攝 1000 張照片的高速攝影機都無法捕捉到完整彈動行為。

新渡戶歪兵蟻的高速大顎彈動行為,中興大學指出,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。根據團隊測試兵蟻與螞蟻實際打鬥的結果,兵蟻彈擊能對部分螞蟻物種產生致命性傷害,被擊中的螞蟻可能落得身首異處下場。

中興大學表示,過往白蟻生物學的研究重鎮是歐洲、美國與日本,白蟻多樣性最豐富的地區是熱帶與亞熱帶,且因新渡戶歪白蟻很難在室內存活,加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,新渡戶歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。台灣有兩種原生的新渡戶歪白蟻物種可供研究,占有地利之便。
(新聞資料來源 : 中央社)



「新渡戶歪白蟻」顎彈動超快!興大:每秒狂飆132公尺比高鐵還快

稿源:2020-06-20/ETtoday新聞雲/崔至雲

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,比高鐵行駛速度更快,打破目前已知所有動物的運動極速。此重大突破是台灣生物力學研究的重要里程碑,研究全文刊登在知名國際期刊<科學報告>。

興大指出,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,即使以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。

研究團隊表示,研究先透過讓白蟻擊打鋼珠,運用力學原理來估計運動速度,最後臨門一腳,使用一台能拍攝每秒100萬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5萬分之1秒內完成,一舉將動物運動極速推進每秒21公尺。
研究團隊說明,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,因此,即便歪白蟻大顎的特殊形態令生物學家著迷,但因歪白蟻很難在室內存活,再加上檢疫考量,無法從熱帶運送到溫帶國家,所以歪白蟻兵蟻如何讓大顎彈動一直是生物力學的謎團。
研究團隊左至右:興大昆蟲學系李後鋒副教授、邱俊禕博士.、關貫之學士、物理系紀凱容副教授

研究團隊左至右:興大昆蟲學系李後鋒副教授、邱俊禕博士.、關貫之學士、物理系紀凱容副教授

歪白蟻與0.7mm鋼珠

歪白蟻與0.7mm鋼珠

記者會合影

記者會合影

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