Joseph Schulz, en biolog vid Occidental College i Los Angeles, studerar biomekanik hur kon sniglar eld deras harpuner, och ledde ansträngningarna att dokumentera fenomenet.
Schulz team använde katt kottar, en liten, fisk-jakt arter av kon snigel med skal ca 1 till 2 inches lång. Deras jakt appendage — ett köttigt, utdragbart rör som kallas proboscis-är genomskinligt, som frostat glas. Det gjorde det möjligt för forskarna att se harpunen, som ligger inom proboscisen, och filma dess rörelse.,
för att spela in harpoon-bränningsprocessen måste forskarna träna konens sniglar för att förlänga deras proboscis ner ett kraftigt upplyst tråg och skjuta den harpoonlike tanden i ett fiskdoftande membran i den bortre änden.
”Det är inte som en film av en kolibri wingbeat,” sade Schulz., ”Vi var tvungna att passera tillräckligt med ljus genom proboscisen för att markera tanden.”
belysningen var så ljus att forskarna var tvungna att bära solglasögon under experimenten, tillade han.
laget startade höghastighetsfilmningen med en inspelningshastighet på 8 000 bilder per sekund. Men det kunde inte matcha hastigheten på kon snigel strejk. De var tvungna att stöta på bildhastigheten hela vägen upp till 58 000 bilder per sekund för att fullt ut fånga harpunens rörelse.,
Som jämförelse, slow-motion repriser i baseball och fotbollsmatcher brukar filmas på 500 bilder per sekund, sade Toni Lucatorto, en produktchef med Vision Research, företaget som tillverkar höghastighetskameran som Schulz och hans kollegor använder.
från början till slut tar harpunens flyg mindre än 200 mikrosekunder. Det är en fem tusendels sekund. Den startar med en acceleration som motsvarar en kula avfyrad från en pistol.
detta sätter kon snigeln i fina företag, ungefär lika med den acceleration som fällkäke myror knäppa sina käkar stänga och mantis räkor slå byte med sina krossa armar. Teamet Slutför mätningar och beräkningar för en kommande vetenskaplig publikation.,
Så hur drar dessa stillasittande sniglar av en sådan högoktan bedrift? Hydrostatiskt tryck — trycket från vätska-bygger inom hälften av snigelns proboscis närmast kroppen, låst bakom en tät O-ring av muskler. När det är dags att slå, slappnar muskeln och den venom-laced vätskan stansar in i harpunens bulbous bas. Detta tryck lanserar harpun ut i snigelns intet ont anande byte.
så fort som harpoon lanserar, kommer det till ett ännu mer abrupt stopp., Basen av harpunen fångas i slutet av proboscisen så att snigeln kan rulla i sin måltid.
höghastighetsåtgärden slutar inte med harpunen. Cone snigelgift fungerar snabbt, dämpande fisk i så lite som några sekunder. Giftet är fyllt med unika molekyler, i stort sett kallad conotoxiner.
enskilda sniglar kan producera upp till 1000 olika venomkomponenter, enligt Frank Marí, en biokemist med National Institute of Standards and Technology i Charleston, South Carolina.,
Marí studerar de kemikalier som produceras av marina organismer, med särskilt fokus på kon sniglar och conotoxiner. Många kon sniglar är giftiga, sa han, vilket skiljer dem från andra blötdjur.
sammansättningen av kon snigelgift varierar från art till Art, och även mellan individer av samma art, skapa ett bibliotek av potentiella nya läkemedel som forskare är angelägna om att bryta. I kombination arbetar dessa kemikalier tillsammans för att snabbt paralysera en kon snigel byte., Individuellt kan vissa molekyler från kon snigelgift ge icke-opioid smärtlindring och kan potentiellt behandla Parkinsons sjukdom eller cancer, sa Marí.
”Du har ett stort bibliotek av potentiella föreningar som har medicinska ändamål, och vi har knappt rört toppen av isberget”, sa han.
För att samla gift från sniglarna i sitt labb har Marí tränat dem för att skjuta sina harpuner genom en film och injicera gift i ett litet rör. Schulz också” mjölk ” kon sniglar i sitt labb på samma sätt.,
Schulz fokuserar på en grupp av kon snigelföreningar som kallas neuroexcitatoriska peptider. Dessa är små molekyler som aktiverar celler i nervsystemet., Att förstå hur de fungerar kan en dag vara användbar vid behandling av ryggmärgsskador genom att få neuroner mer aktiva, sa han eller behandla tillstånd där musklerna som rör mat genom matsmältningsorganet slutar fungera ordentligt.
och, som forskare lär sig mer om dessa peptider, kan det finnas applikationer som de inte hade föreställt sig, sa Schulz.