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小型动物在抵御体型较大的捕食者时，面临悬殊的体型差距。鼻白蚁属（Nasutitermes）的兵蚁通过头部的鼻状喷嘴（nasus）喷射数十纳升的分泌物，克服了这一限制。野外高速成像、流变测量、微米级计算机断层扫描（micro-CT）、流动模拟、行为测定及尺度放大实验揭示了一种多阶段防御机制。近乎笔直的鼻状突与具有剪切稀化特性的分泌物有利于快速喷射。头部以5–30 Hz的频率横向振荡，并与绳索盘绕不稳定性耦合，使液丝以环圈和蜿蜒曲线的形式铺展，形成最远可达三个体长的“液体套索”。沉积后，分泌物的表观拉伸黏度增至原来的8–80倍，延缓了液丝断裂，同时分泌物逐渐固化，形成持久的黏合物。该套索包覆捕食性蚂蚁的感觉和梳理结构，并将其黏缚于基底。人工模拟实验表明，喷嘴的几何形状、朝向、高度及振荡运动共同控制喷射过程与覆盖范围，为小体积、流变性质随时间演化的黏弹性材料的施用提供了设计原则。
saad.bhamla{at}colorado.edu
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摘要
小型动物在抵御体型较大的捕食者时，面临显著的体型不对称劣势。鼻白蚁属（Nasutitermes）的兵蚁通过头部的鼻状喷嘴（nasus）喷射数十纳升的分泌物，以克服这一限制。野外高速成像、流变测量、微米级计算机断层扫描（micro-CT）、流动模拟、行为测定及缩放模型实验揭示了其多阶段防御机制。近乎笔直的鼻状突与具有剪切变稀特性的分泌物有利于快速喷射。头部以 5–30 Hz 的频率横向摆动，与液绳盘绕不稳定性耦合，使丝状液流以环圈和蜿蜒曲线的形式铺展，形成最远可达三个体长的“液体套索”。沉积后，分泌物的表观拉伸黏度增至原来的 8–80 倍，从而延缓断裂，并逐渐固化为持久性黏附物。该套索覆盖捕食性蚂蚁的感觉结构和梳理结构，并将其拴系在基底上。人工模拟实验表明，喷嘴的几何形状、朝向、高度及振荡运动共同控制喷射与覆盖范围，为小体积、性质随时间演变的黏弹性材料的施放提供了设计原则。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
脚注
https://github.com/echallita/Termites_defense
已声明的资助方信息
Schmidt Sciences，
佐治亚理工学院卓越指导大学中心
Eckert——佐治亚理工学院
Jean-Jacques 和 Felicia Lopez-Loreta 基金会
版权
本预印本的版权归作者/资助方所有，版权持有人已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
保留所有权利。未经许可，不得再利用。
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发布于 2026 年 10 月 29 日。
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黏弹性液体套索拓展白蚁兵蚁的防御范围
Elio J.
Challita
,
Daniel C.
Ames
,
Jacob S.
Harrison
,
Christina
McDonald
,
Pankaj
Rohilla
,
Prateek
Sehgal
,
David A.
Nickle
,
Jochen
Mueller
,
Saad
Bhamla
bioRxiv
2026.10.27.762288；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.27.762288
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黏弹性液体套索拓展白蚁兵蚁的防御范围
Elio J.
Challita
,
Daniel C.
Ames
,
Jacob S.
Harrison
,
Christina
McDonald
,
Pankaj
Rohilla
,
Prateek
Sehgal
,
David A.
Nickle
,
Jochen
Mueller
,
Saad
Bhamla
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2026.10.27.762288；
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https://doi.org/10.64898/2026.10.27.762288
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关键词：白蚁防御行为 · 黏弹性分泌物 · 剪切稀化 · 液丝盘绕不稳定性 · 捕食者黏缚 · 生物流体力学
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.27.762288v1?rss=1