这些甲壳类动物通过长出巨大的爪子来攻击对手

招潮蟹和鳄虾依靠增大的爪子来吸引同类或与同类抗衡——武器越大，赢得配偶的几率就越大。但巨大的附肢可能会消耗大量的能量。

杜克大学生物学博士生杰森·丁 (Jason Dinh) 表示：“这种成本的缓慢消耗一直在发生。”

然而，丁发现这些甲壳类动物已经发展出一种无需消耗太多能量就能增重的技巧。当他检查招潮蟹和两种虾的爪子时，丁发现较大的爪子比较小的爪子含有更多的外骨骼和更少的软组织。几丁质是节肢动物外骨骼的主要成分，其维持成本比肌肉、神经和血液要低得多。

“事实证明，它们能够承担这些（代谢）成本的方法之一就是廉价制造武器：与更昂贵的肌肉相比，对廉价材料的投资要高得多，” Dinh 在 2 月 8 日的《生物学快报》上报告了这一研究结果。他说。

虾和螃蟹可能不是唯一使用这种策略的生物。在整个动物界，动物依靠各种各样的武器来恐吓对手，从爪子到角、獠牙和鹿角。一般来说，大型个体比同类中体型较小的成员有更多的剩余能量，这意味着它们可以长出占其整体体重更多部分的重型武器，丁说。

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这种差异在招潮蟹身上尤为明显。雄性招潮蟹用超大的蟹钳吸引雌性，并与其他雄性争夺领地和配偶。小螃蟹的蟹钳重量仅占其体重的 35%，而大螃蟹的蟹钳重量则占其体重的一半以上。

“这就像是一个重量只有你体重一半的拳击手套，”巴拿马史密森尼热带研究所的进化生物学家 Ummat Somjee（未参与这项研究）说道。“这是一项非常非常极端的投资，长期以来，它们如何保持生理机能来维持这些结构一直是个谜。”

而另一方面，鳄虾部署武器的方式则有所不同。丁说，雄性和雌性都拥有较大的螯，能够做出自然界中最快的动作之一。

“它们会张开爪子，然后迅速闭合，爪子会喷射出一股水流，速度极快，会将水流后面的一小片区域煮沸，”他说。“当水泡破裂时，会发出非常响亮的啪啪声。”

丁和他的同事从北卡罗来纳州的盐沼和牡蛎礁收集了数百只招潮蟹和虾，并称量了这些死去的甲壳类动物的尸体和爪子的重量。丁将爪子暴露在一种酶中，这种酶消化了软组织（包括肌肉），同时保持外骨骼完好无损，然后再次称量爪子的重量。“这让我们能够将这种动物的质量分离成昂贵的已消化软组织和较便宜的未消化硬组织，”他解释说。

在这三个物种中，随着蟹钳尺寸的增大，它们所含的硬外骨骼比例会相应增加，而软组织比例则会减少。“差异相当大，”丁说，并指出最大的雄性招潮蟹的蟹钳所含的肌肉质量百分比还不到小蟹钳的一半。

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丁还发现，虽然大型个体更容易制造超大武器，但即使是小型甲壳类动物也可以从投资低维护的外骨骼中受益。除了一种鳄虾的雌性外，那些拥有比其体型更大的爪子的个体往往在夸张的武器中塞入较少的软组织。

巨型的螯可能会吓退甲壳类动物，但它们令人生畏的尺寸并不是唯一令人印象深刻的地方。招潮蟹的大螯虽然肌肉相对较少，但比小螯的夹力更大。

超大钳子是否会对虾造成不利影响还有待观察。为了实现超快的动作，甲壳类动物会像弹簧一样使用钳子。“肌肉只是为了给弹簧加载；实际上闭合钳子的是弹簧本身，”丁说。他目前正在研究拥有夸张武器的虾和螃蟹是否确实是更成功的战士。

在未来的研究中，丁希望调查其他种类​​的动物中这种巨大且能量廉价的武器有多普遍。索姆吉说，新报告中描述的爪子与他在几种昆虫身上观察到的模式相符。

“这可能是一个相当普遍的现象，”Somjee 说。“这些动物不一定能投资于这些重大特征并为此付出超高的成本，而是它们找到了拥有真正重大特征的廉价方法。”