ロサンゼルスのオクシデンタルカレッジの生物学者Joseph Schulzは、コーンカタツムリが銛を発射する方法の生体力学を研究し、現象を文書化する努力を主導した。
シュルツのチームは、猫のコーン、約1-2インチの長さの殻を持つコーンカタツムリの小さな、魚狩りの種を使用しました。 彼らの狩猟付属器—口吻と呼ばれる肉質の拡張可能な管—は、曇ったガラスのように半透明です。 それは、科学者たちが口吻の中にある銛を見て、その動きを撮影することを可能にしました。,
銛の発射プロセスを記録するために、研究者は鋭く照らされた谷の下に彼らの口吻を伸ばし、遠端に魚の香りの膜に銛のような歯を撃つためにコーンカタツムリを訓練しなければならなかった。
“ハチドリのウィングビートの映画のようなものではありません”とSchulzは言いました。, “私たちは歯を強調するために十分な光を口吻に通さなければなりませんでした。”
照明はとても明るかったので、科学者は実験中にサングラスを着用しなければならなかった、と彼は付け加えた。
チームは毎秒8,000フレームの記録速度を使用して高速撮影を開始しました。 がることができなかった試合は、速度のコーンカタツムリグラフで表示しています。 彼らは完全に銛の動きをキャプチャするために毎秒58,000フレームまでのフレームレートをバンプしなければならなかった。,
比較すると、野球やサッカーの試合でのスローモーションリプレイは、通常、毎秒500フレームで撮影され、トニLucatorto、ビジョン研究、シュルツと彼の同僚が使用する高速カメラを製造する会社のプロダクトマネージャーは述べています。
最初から最後まで、銛の飛行にかかる時間は200マイクロ秒未満です。 それは第二の五千分の一です。 それはピストルから発射された弾丸に相当する加速で起動します。
これは、トラップ顎アリが彼らの下顎骨をシャットダウンスナップし、カマキリエビが彼らのスマッシングアームで獲物を打つ加速にほぼ等しい、細かい会社にコーンカタツムリを置きます。 チームは、今後の科学的出版物のための測定と計算を確定しています。,
などのようなこれらの慣カタツムリプなどの高いオクタンの放出を示す。 静水圧-流体からの圧力-は、筋肉のタイトなOリングの後ろにロックされ、その体に最も近いカタツムリの口吻の半分内に構築されます。 それが打つ時間が来ると、筋肉が弛緩し、毒を混入した液体が銛の球根基部にパンチします。 この圧力は、カタツムリの疑うことを知らない獲物に銛を起動します。
銛が発射されるのと同じくらい速く、それはさらに急激な停止になります。, 銛の基部は口吻の終わりに捕まるので、カタツムリは食事の中で巻き取ることができます。
高速動作は銛で止まらない。 コーンカタツムリ毒は数秒で魚を鎮圧し、速く動作します。 毒は、広くコノトキシンと呼ばれるユニークな分子で満たされています。
サウスカロライナ州チャールストンにある国立標準技術研究所の生化学者であるFrank Maríによると、個々のカタツムリは最大1,000の異なる毒成分を作り出すことができる。,
Maríは、コーンカタツムリとコノトキシンに特に焦点を当てて、海洋生物によって生成される化学物質を研究しています。 多くのコーンカタツムリは毒である、と彼は言った、それは他の軟体動物から離れてそれらを設定します。
コーンカタツムリ毒の組成は、種によって異なり、同じ種の個体間でさえも異なり、研究者が採掘することを熱望している潜在的な新薬のライブラリ 組み合わせて、これらの化学物質は、急速にコーンカタツムリの獲物を麻痺させるために一緒に働きます。, 個々に、コーンカタツムリ毒からのいくつかの分子は、非オピオイド痛みの軽減を提供することができ、潜在的にパーキンソン病や癌を治療することができ、マリは言いました。
“あなたは薬用目的を持つ潜在的な化合物の巨大なライブラリを持っており、私たちは氷山の先端にほとんど触れていません”と彼は言いました。
彼の研究室でカタツムリから毒を収集するために、マリはフィルムを介して彼らの銛を発射し、小さなチューブに毒を注入するためにそれらを訓練 シュルツはまた、同じように彼の研究室でコーンカタツムリを”ミルク”します。,
Schulzは、神経興奮性ペプチドと呼ばれるコーンカタツムリ化合物のグループに焦点を当てています。 これらは、神経系の細胞を活性化する小分子である。, 彼らがどのように機能するかを理解することは、ニューロンをより活発にすることによって脊髄損傷の治療にいつか役立つかもしれない、と彼は言
そして、研究者がこれらのペプチドについてもっと学ぶにつれて、彼らが想像していなかった用途があるかもしれない、とSchulzは言った。