Armas de proyectiles naturales

(Está bien, no debería comenzar a pensar en temas interesantes en una mañana de domingo perezosa. Esta publicación fue muuuy larga, así que solo pondré mis conclusiones al principio como resumen. Puede leer el resto si lo desea. Tendré para corregir la lectura después de dejarlo reposar por un tiempo, lo siento por los errores tipográficos).

Resumen

Los proyectiles cinéticos no son favorecidos evolutivamente porque:

1. Requieren muchas formas intermedias que a su vez requieren una secuencia específica de condiciones ambientales. Las formas existentes imponen restricciones de desarrollo en las formas exactas que puede tomar el sistema de proyectiles.
2. Cuando el individuo se queda sin proyectiles, está fuera de defensa. Es como el axioma militar de que la logística triunfa sobre las tácticas porque un arma es solo un arma si tiene municiones. Un animal podría invertir una gran cantidad de energía en un arma de proyectiles solo para encontrarse indefenso o incapaz de cazar. (Tenga en cuenta que llevar un montón de municiones también requiere energía e impone compensaciones de movilidad y una mayor probabilidad de lesiones accidentales. Solo pregúntele a un soldado moderno que carga medio depósito de municiones todos los días).
3. Los proyectiles impulsados ​​por músculos no son muy efectivos. Los cazadores humanos que usan la fuerza muscular y materiales naturales como madera endurecida, hueso e incluso pedernal, hieren a los animales muchas más veces de las que los matan directamente. La mayoría de los cazadores-recolectores que usan proyectiles cinéticos hieren a un animal y luego lo arrojan al suelo sangrando (los humanos pueden correr más lejos que cualquier otro animal en la tierra). La muerte instantánea, el objetivo de todos los cazadores, requiere tecnología relativamente alta, generalmente metal. , mucha habilidad y una dosis de suerte. Es poco probable que un sistema evolucionado pueda duplicar eso.
4. A medida que la especie (A) desarrolla una ofensiva o defensa proyectil, eso crea presiones de selección sobre la especie (BZ) para desarrollar un contraataque. Es la carrera armamentista de las "Reinas Rojas". Incluso si imaginamos un escenario plausible para la evolución de un proyectil cinético, también tendríamos que imaginar la contramedida. En todas las formas intermedias de la evolución de un proyectil, una contramedida moderadamente eficaz podría acabar con la ventaja del sistema de protoproyectiles y eliminar la presión de selección que habría producido el proyectil.
5. Los proyectiles cinéticos serían muy costosos de crear y usar. Los proyectiles se tiran literalmente a la basura, por lo que se pierde toda la energía que se dedica a su creación. Cada fallo es un gran desperdicio de recursos para el animal. La recompensa por los proyectiles tendría que ser enorme.

Creo que (5) es el verdadero factor decisivo. Muchos organismos arrojan muchas cosas a sus presas o depredadores, pero siempre es algo ligero y desechable de forma innata, por ejemplo, saliva, veneno, almizcle (zorrillos), vómito (buitres), heces (monos, buitres y muchos otros). ninguno de estos casos es la modalidad primaria del "proyectil" su energía cinética. En cambio, todas estas son cargas útiles químicas que irritan, envenenan, enredan o queman químicamente (vómito de buitre) y que ya eran algo de lo que el organismo se beneficia al deshacerse eventualmente.

Detalles:

Repasemos varios escenarios en la evolución de un sistema de proyectil plausible para organismos. Por brevedad, concentrémonos en el tema (1): formas intermedias.

Comprender las formas intermedias es absolutamente crítico para comprender la evolución, especialmente la evolución de atributos específicos.

Siempre debemos recordar que todas las especies tienen formas específicas aquí y ahora porque el entorno aquí y ahora les da esa forma. La evolución no tiene metas, ni progreso, ni dirección, ni concepción del futuro.

Al mirar la evolución de cualquier fenotipo, tenemos que evaluar cada paso sin mirar atrás . Cualquier fenotipo que veamos en retrospectiva como conducente al fenotipo fue en sí mismo un atributo completamente funcional (o efecto secundario de un atributo completamente funcional) de la especie en el momento en que apareció por primera vez.

Recuerde, esto no es ingeniería. Las especies no comienzan con un objetivo final en mente y luego desarrollan lentamente soluciones para ese objetivo. En cambio, las fuerzas ambientales dan forma al organismo de un momento a otro constantemente. Las especies no desarrollan atributos porque los necesitarán más tarde.

Darwin señaló que "la naturaleza no da saltos", lo que significa que el desarrollo de un nuevo atributo requiere una acumulación de cambios más pequeños denominados "formas intermedias". Las plumas comenzaron como una pelusa casi microscópica utilizada para el aislamiento, y solo lentamente crecieron lo suficiente para otras funciones. Las alas comenzaron como extremidades de agarre que, combinadas con plumas, rompían las caídas. El control de las caídas condujo al deslizamiento. Evolución de la estructura muscular y esquelética para agregar potencia al planeo llevado al vuelo. Cada uno de esos cambios que, en retrospectiva, llevaron a las aves voladoras emplumadas, fue una forma intermedia.

Entonces, para comprender por qué algo evolucionó o no, debemos comprender qué formas intermedias se requerirían, lo que a su vez requeriría comprender las presiones ambientales que crearían esa forma intermedia.

(También hay restricciones de desarrollo. Cuando el entorno da forma a una forma particular que excluye otras, por ejemplo, si el entorno crea una criatura pesada y acorazada como una tortuga, eso impide el desarrollo del vuelo en el corto plazo porque las ventajas de la masa y la densidad son diametralmente opuestas a las necesidades de vuelo; baja masa y baja densidad.)

Queremos entender por qué ningún animal ha desarrollado un arma de proyectil principalmente cinética que dispara un proyectil denso, posiblemente afilado, con suficiente impulso y precisión para usar prácticamente para la defensa y la caza. Consideremos únicamente las armas de transferencia de energía cinética. Los ejemplos tecnológicos serían piedras, flechas y balas lanzadas con honda (pero no dardos envenenados, flechas de fuego o proyectiles con cargas explosivas, químicas o biológicas).

Tal sistema requeriría varios subsistemas, cada uno una forma intermedia completamente funcional, cada uno de los cuales tendría que existir antes de que el sistema de proyectiles pudiera ser útil:

1. Adquisición y puntería de objetivos: el sistema debe ser capaz de identificar objetivos, evaluar sus movimientos y posiciones futuras probables, luego traducir todo eso a información específica del sistema que le permitirá lanzar el proyectil para que golpee de manera beneficiosa.
2. Activación del proyectil: El sistema tiene que añadir energía al proyectil para que se mueva. Podría hacerlo con músculos, aire, fluidos, reacciones químicas o incluso (sin convicción) la gravedad.
3. Un proyectil con forma: El objetivo del proyectil en este sistema es transmitir energía cinética destructivamente al objetivo. Para hacerlo, debe ser una combinación de afilado (en forma de cuña), denso y rígido.
4. Vuelo predecible o guiado: el proyectil tiene que golpear el objetivo para transmitir su energía, pero por definición está separado de la criatura que lo lanza. Por lo tanto, el proyectil debe tener características de vuelo predecibles, como una flecha o una bala, o debe ser guiado, como un misil de búsqueda. Nos quedaremos con el vuelo predecible.

Cada uno de estos subsistemas debe evolucionar como una forma intermedia.

Adquisición y puntería de objetivos: la adquisición de objetivos parecería tener una forma intermedia obvia de los sentidos y sistemas neurológicos de cualquier animal, que identifican a los depredadores o presas y luego calculan cómo mover el cuerpo para evadir o interceptar el objetivo. Pero disparar un proyectil es un problema de cálculo completamente diferente al de mover todo el cuerpo. Tendría que haber una presión ambiental que daría forma al sistema para predecir dónde estará el objetivo en el futuro, pero que el organismo en sí no lo estará.

La forma intermedia más fácil que cumple con ese criterio sería una extremidad larga, digamos una cola. Las colas evolucionan naturalmente como garrotes. El garrote comienza accidentalmente como una cola golpeando a un depredador o presa en el curso de una pelea de contacto. Las presiones ambientales para hacer que todos los gastos de energía paguen el dividendo más alto conducirían a la evolución de un palo de cola que podría golpear de manera intencional y precisa. Algunas lagartijas existentes usan sus colas con bastante precisión como látigos, por lo que esto es plausible.

El sistema de orientación comienza como un medio para dirigir el extremo de la cola para golpear el objetivo.

Energizar el proyectil: si empezamos con un látigo como la cola, entonces el rápido movimiento de la cola puede acelerar el proyectil. Combinado con la orientación existente para la punta de la cola, cualquier cosa que saliera volando del extremo de la cola volaría automáticamente en la dirección general del objetivo.

Un proyectil en forma: Los sistemas vivos se rigen por sus presupuestos de energía. Como sistemas dinámicos, existen en el flujo de energía a través de ellos. Todo lo que hacen, incluso simplemente acostados allí, requiere un flujo de energía. Hacer crecer una parte del cuerpo desechable no es un gasto trivial, aunque los animales lo hacen todo el tiempo, p. las especies depredadoras comen niños que mueren o que no pueden alimentar.

Formar un proyectil será un esfuerzo de alta energía porque el proyectil necesita una combinación específica de masa y forma. Obviamente, la creación de masa biológica requiere energía, pero la forma compleja también requiere mucha energía para crear el diseño de la forma. Toda esa energía invertida será luego desechada.

Es fácil ver cómo los animales desarrollan látigos y garrotes en las colas porque la energía invertida en fabricar el arma permanece en el cuerpo, pero un proyectil requiere una inversión de energía considerable que se tirará literalmente.

Afortunadamente, tenemos sistemas previamente existentes para construir. Los cuerpos animales están definidos por las membranas que separan el interior del exterior. Las capas exteriores de la mayoría de los animales (y todos los animales terrestres y aéreos) son tejidos muertos y de sacrificio; por ejemplo, células de la piel, cabello, escamas, plumas, dientes, garras, caparazones, etc. Nuestro proyectil puede comenzar como tejido de sacrificio muerto; por ejemplo, células de la piel y dientes o material extruido; pelo, garras, escamas, plumas, etc.

Lo más fácil sería algún tipo de clavo duro. Si comenzamos con el lagarto de cola de látigo, podríamos imaginar escamas en la punta de la cola que desarrollan bordes afilados para raspar el objetivo. Habría presión para hacerlos cortar más, por lo que las escamas crecerían más y más y finalmente se verían como segmentos de bordes afilados. La escala en la punta sería la más energizada y tendría la superficie más llamativa, por lo que sería la más grande y la necesidad de transmitir energía destructivamente en los medios más eficientes posibles se convertiría en una forma de cuña o cuchilla.

La lagartija tendría una serie de grandes escamas creciendo en la punta, cuando una era arrancada o destruida, otra crecería en su lugar, aún siendo más pequeñas y no en la punta, todavía formarían un filo. Eventualmente, tomaría la forma de algo con escamas muertas, como el cascabel de una serpiente de cascabel.

Hasta este punto tenemos un látigo de púas con púas desechables y reemplazables. Funciona acelerando una escala de corte en forma de cuña a una alta velocidad para que la forma de cuña (el borde afilado) concentre toda la energía cinética de la púa en un área diminuta en el objetivo para que destruya el tejido en ese punto. Esta cola de púas funciona como una forma final en sí misma para golpear con precisión a un objetivo y herirlo.

Orientación: es fácil ver cómo una escala de púas podría convertirse accidentalmente en un proyectil. Ya evolucionó para ser desmontable y desechable, por lo que en el momento en que la cola del látigo lo acelera a una alta velocidad y luego retrocede, la escama de púas experimentaría una tensión significativa en su punto de unión. Si la cola crujía antes de golpear el objetivo, la escama de púas podría salirse y volar en la dirección general del objetivo.

Sin embargo, es poco probable que en este momento sea un proyectil efectivo.

1. La escala de púas tendría poca masa. Al ser desgastable y desechable, sería bastante liviano para conservar la inversión en energía. Al estar unida a la cola, la masa de la cola almacenaría la energía cinética que se transmitirá, no la escala de púas. Cuando se desprendiera, perdería energía rápidamente por la resistencia del aire.
2. Un filo anclado no es una forma de vuelo estabilizada. Considere lo difícil que es lanzar un cuchillo. Un cuchillo está optimizado para transmitir energía mientras se sostiene en una mano, no volando por el aire. Un cuchillo lanzado toma la forma de un dardo o una jabalina, pero una forma voladora hace que la forma de cortar o apuñalar sea pobre acelerada a lo largo de la trayectoria curva de un arco.

Para evolucionar como un proyectil efectivo de baja masa, la escala de púas necesitaría evolucionar a una forma de dardo o jabalina mientras todavía se usa como un arma adjunta. La única razón para tomar esa forma sería si la escala de púas funcionara mejor como arma punzante en lugar de cortante. Pero eso es un problema porque la mejor forma para un arma punzante de ataque es una curva que sigue el arco de recorrido de la extremidad que la impulsa; por ejemplo, garras, colmillos o armas de metal tipo pico (para perforar armaduras). Cualquier escama de púas perforante terminaría pareciendo el aguijón de un escorpión, que tendría características de vuelo terribles.

Simplemente no existe una forma intermedia que funcione bien como forma adjunta de corte o apuñalamiento que también vuele de manera predecible. Una vez que una criatura había desarrollado una cola de látigo cortante/apuñaladora eficiente, se le impediría desarrollar fácilmente un proyectil.

¡Sorpresa! Callejón sin salida.

Entonces, necesitamos encontrar otro proyectil. La energía cinética tiene que ver con el impulso. El momento es la velocidad por la masa. La alta velocidad con poca masa da el mismo impulso que la baja velocidad y la gran masa. Además, un proyectil afilado usa la forma de cuña para concentrar la energía cinética de su impulso en un área pequeña, haciéndolo más destructivo. Eso a su vez requiere un vuelo controlado para garantizar que el borde de la cuña golpee primero.

Pero, si vas con alta masa y baja velocidad, se vuelve más simple. Suficientes golpes en masa transmitirán la energía independientemente de cómo golpee. La solución obvia, con precedente evolutivo, es una enorme bola en el extremo de la cola que funciona como una maza, un tosco garrote. Podría evolucionar a partir de una escala construida con proteínas muy densas y empaquetadas (la mayoría de las escalas tienen bolsas de aire para aislamiento y ahorro de peso, así es como comenzaron las plumas). Hay un precedente de evolución para tal sistema en Ankylosaurus y Doedicurus.

Si la punta de la maza es desmontable, podría salir volando del objetivo. Se seguirían aplicando todos los sistemas elaborados para la escala de púas. Sería como pelear lanzando bolas de boliche.

Pero, hay problemas de forma intermedia.

Incluso si evolucionara a partir de una balanza desechable, el denso y pesado garrote requeriría un fuerte punto de unión para que no se caiga mientras se acelera. Si lo hace, es probable que ni siquiera se dirija al objetivo, sino que salga volando por la tangente como una cabeza de hacha que salta durante el golpe. Incluso podría golpear al propio animal.

El fuerte punto de unión impide la fácil evolución de la masa de cachiporra a proyectil.

Hmmmm, pero no nos rindamos.

La cachiporra más efectiva es un martillo de golpe muerto. Un golpe muerto utiliza el impulso para transmitir una gran cantidad de fuerza en poco tiempo. Lo hace al tener un elemento móvil dentro del martillo y espacio para que se mueva. Por lo general, se trata de pesos de plomo en aceite y una bolsa de aire. En un martillo normal, la transmisión real de la fuerza no es instantánea sino que sigue una curva en forma de campana. Esto ocurre porque un martillo real no es un cuerpo rígido ideal y se flexiona y comprime. Además, el impulso de la parte posterior del martillo tarda en transmitirse contra la fuerza de oposición del objeto golpeado.

En un martillo de golpe muerto, la masa del peso libre en el interior vuela hacia adelante para golpear la parte delantera del martillo en un tiempo mucho más corto. Más importante aún, la fuerza igual y opuesta del objeto golpeado se transmite a lo largo del contenedor exterior más que al peso libre. El resultado es una curva de transmisión de fuerza en forma de pico. Dado que generalmente es la fuerza máxima la que hace el trabajo/daño, un martillo de golpe muerto es más efectivo incluso con el mismo impulso general. (Las llaves de impacto, los martillos de impacto y los taladros de impacto funcionan según el mismo principio).

Entonces, imaginemos la evolución de un garrote de cola de golpe muerto. Sería fácil de formar si la cachiporra estuviera hecha de capas de escamas en lugar de una sola gigante. Al principio, sería como un traqueteo con una fuerza máxima ligeramente mayor, pero si valía la pena, eventualmente formaría pesos libres bastante grandes dentro de una carcasa de "martillo" relativamente delgada. El precedente del mundo real es el cascabel de una serpiente de cascabel, que es un caparazón delgado de escamas fusionadas con una escama separada en forma de bola en el interior. En un arma, probablemente habría varios elementos separados en su interior.

Ahora tenemos un arma de maza de golpe muerto. Sería más efectivo en la transmisión de impacto que solo una masa sólida. Sin embargo, un problema que tendría es que los elementos separados se convertirían en polvo dentro del espacio aéreo. La solución sería desarrollar una abertura en la capa exterior para permitir que las partículas escapen. El punto más eficaz para sacudir el polvo sería la punta en línea con el punto máximo de aceleración cuando la cola se azotó contra un objetivo y luego se tiró hacia atrás. No desperdicien, no quieran, por lo que las básculas de peso libre evolucionarían para desintegrarse en pequeñas unidades irregulares que podrían servir como un polvo irritante.

Probablemente, el agujero evolucionaría hasta quedar justo por debajo del tamaño de las básculas de peso libre. Los pesos libres funcionan mejor cuando son simétricos, por lo que si uno se rompe o se gasta pequeño, es mejor deshacerse de él. Ahora la cola no es solo un golpe mortal, sino que también esparce polvo y fragmentos irritantes. En algunas circunstancias, como defenderse de pequeños depredadores; arrojar irritantes sobre un área podría ser más efectivo que tratar de golpear a uno de los pequeños bichos que se mueven rápidamente.

Ahora el entorno podría favorecer tirar los pesos libres por el hoyo, en lugar de usar la cachiporra. Al lanzar algo liviano, la velocidad de lanzamiento se vuelve más importante, por lo que la cola de cachiporra pesada y rechoncha comienza a evolucionar hasta convertirse en un látigo delgado, largo y de movimiento rápido con un extremo hueco lleno de polvo y fragmentos. A medida que la cola comenzaba a acelerar más y más, los fragmentos más pesados ​​comenzaban a almacenar cantidades útiles de energía cinética y se convertían en proyectiles. Ya no enfrentan la abrasión al golpear dentro del caparazón del garrote, podrían volverse fuertes y densos.

Como extrusiones, las escamas forman naturalmente una forma elipsoide. Los cascabeles de las serpientes de cascabel comienzan como un elipsoide irregular que se gasta en una esfera. Pero una vez que su función principal sea volar como un proyectil, el proyectil funcionaría de manera más efectiva como un elipsoide. Eventualmente, la escala del proyectil se alargaría en una forma más cilíndrica. Cualquier cosa en la parte posterior de la escama del proyectil que produjera resistencia, por ejemplo, golpes, roturas, bolsas de aire o hilos de escamas u otro tejido, haría que se orientara de atrás hacia adelante. Esto crearía la forma intermedia necesaria para desarrollar una punta puntiaguda.

Entonces, terminamos con una criatura con una cola larga y musculosa, con una estructura hueca como un cascabel al final. En el interior, su "barril" podría parecerse a una raqueta hi-li (jai alai cesta). Lanzaría elipsoides densos o incluso proyectiles en forma de dardo a alta velocidad con bastante precisión. Los proyectiles serían relativamente pequeños y crecerían a un menor costo de energía.

Pero aún así, los problemas centrales permanecen. Si te quedas sin proyectiles, el arma es inútil.

Es casi imposible digerir escamas, cabello u otras extrusiones desechables, por lo que es poco probable que una bestia que lanza proyectiles pueda recuperar la energía invertida en hacer el proyectil al comérselo, suponiendo que pueda encontrarlo. Toda la energía que entra en el proyectil siempre se pierde, ya sea que el proyectil produzca un efecto deseable o no.

Para resumir esto. Imagínese si los humanos hicieran puntas de flecha únicamente a partir de un diente gigante que crecimos. ¿Qué tan rápido podríamos producirlos? Llevaría semanas hacer crecer un diente del tamaño de una punta de flecha. Cada tiro tendría un riesgo significativo de rotura. En el tiempo que nos tomó desarrollar la capacidad de hacer crecer el diente de punta de flecha, nuestra presa estaría desarrollando contramedidas, por ejemplo, pueden hacer crecer dientes o estructuras similares a dientes también. Así como el metal puede hacer espadas o armaduras, los dientes pueden ser armas o armaduras. ¿Qué más podríamos hacer con toda la energía que ponemos en los dientes de punta de flecha?

Si observa la carrera armamentista en la tecnología humana, las armas de proyectiles impulsadas por músculos, está claro que no eran un arma dominante. No fue hasta que se combinaron con la energía química que se volvieron dominantes e incluso eso podría ser temporal. El regreso de los chalecos antibalas está forzando un rediseño de las armas de proyectiles a formas más pesadas. La capacidad de interceptar incluso pequeños proyectiles en vuelo conducirá a otros cambios.

Creo que es seguro decir que los proyectiles cinéticos biológicos serían difíciles de desarrollar y tendrían pocos beneficios netos.

Sin embargo, me pregunto si la cola de lagarto podría evolucionar para buscar rocas y usarlas como munición como el siguiente paso.

Para un lanzador de rocas, debe descubrir formas intermedias que no impliquen realmente lanzar rocas como armas. Tienes que encontrar una razón para mover las rocas un poco y luego otra para moverlas un poco más y así sucesivamente para alcanzar un movimiento de alta velocidad.

Puede comenzar moviendo rocas accidentalmente con una cola de látigo, lo que conduce a algún movimiento intencional para construir un nido o descubrir comida. La optimización de las rocas en movimiento conduce a una cola horizontal en forma de cuchilla, quizás con una pala al final. Todavía se usaría como látigo. En algún momento, el uso como látigo se superpondría accidentalmente con rocas en movimiento y nacería un arma, suponiendo que la coincidencia sucediera con la suficiente frecuencia, se generaría una presión de selección para usar las rocas intencionalmente, lo que conduciría a la evolución de los sistemas de selección.

Pero la munición de roca sería muy limitante a menos que toda la especie viviera toda su etapa evolutiva en un área donde hubiera abundantes piedras sueltas. Creo que eso es poco probable. Puede evolucionar para transportar piedras, pero como se señaló anteriormente, la munición de joroba tiene un costo enorme para algo que quizás nunca se use o no se use de manera efectiva, y las rocas son pesadas.

Creo que las armas de proyectiles requieren demasiada especialización, demasiado gasto para muy poco retorno. Si observa la mayoría de los sistemas de armas de animales, como las garras, verá que también realizan varias tareas que no son armas. Las garras, por ejemplo, se usan para tracción, acicalamiento y marcado además de ser armas. Esas funciones adicionales ayudaron a que las garras evolucionaran en primer lugar (probablemente primero la tracción) y ayudaron a diferir el costo de energía del aspecto del arma. Me cuesta encontrar funciones secundarias plausibles que difieran el costo de un sistema de armas de proyectiles.

Bueno, otros primates (monos, simios, gorilas) definitivamente arrojan cosas. El pulgar oponible que compartimos con ellos es realmente lo que hace que lanzar cosas sea lo suficientemente eficiente como para usarlo.

Algunas ranas tienen lenguas que usan como armas para atrapar insectos en el aire.

El procupino tiene púas, aunque es más un arma defensiva ya que las criaturas son en realidad herbívoras. Sin embargo, es probable que la idea de los proyectiles haya surgido al ver a un puercoespín sacudir su cuerpo y soltar sus púas. Si bien no son propulsados ​​​​con la velocidad suficiente para penetrar mucho, si es que algo, esto puede no ser evidente para alguien que lo vio suceder algunas veces.

Hay algunas especies de arañas que pueden disparar sus telarañas y Bolas Spider usa esto como un arma pesando un extremo y arrojándolo a su presa para enredarlo.

¿Sería incluso realista que una criatura gastara el tiempo y la energía necesarios para hacer crecer un arma (por ejemplo, un pico) solo para perder esa inversión después de disparar?

Las abejas hacen esto con su aguijón , aunque algunas especies mueren después de su primera picadura, al menos si la piel es lo suficientemente fuerte como para sujetar la púa. Entonces, sí, hay prioridad para las criaturas que evolucionan un arma de un solo uso.

En general, no hay muchos incentivos evolutivos para tener un arma de proyectil natural. Una vez que lo has usado, no sirve para nada, no puedes levantarlo exactamente e intentarlo de nuevo. También significa que ya no tienes esa arma para el segundo ataque. Además de eso, necesitarías aprender a ser preciso con él. Además, ¿cómo se va a proyectar? ¿neumático? Tienes tres opciones básicas, aire, líquido o un movimiento de látigo de un apéndice.

A los animales que cultivan su propia defensa, como el puercoespín , les cuesta bastante mantener, se necesita mucha energía para hacer crecer algo físico. si te tomas la molestia de hacer crecer una buena arma larga y puntiaguda, o un gran garrote ( Ankylosaurus ), ¿por qué tirarlo?

La necesidad principal de una defensa de proyectiles (¿quizás ofensiva?) sería mantener el objetivo a una distancia razonable. La mofeta tiene un spray que puede alcanzar los 10 pies. la cobra escupidora mide hasta 6.5 pies. Como una nube de la mofeta, es un arma de área, como una corriente de la cobra, se puede ajustar mientras se escupe.

También los primates tiran cosas, rocas, basura, heces, etc.

Hizo un poco más de búsqueda

Aquí hay una lista de diferentes tipos de proyectiles usados ​​por animales. Aparentemente, hay algunas tarántulas que pueden sacudir "los pelos finos tienen púas y están diseñados para irritar y pueden ser letales para los animales pequeños como los roedores".

También hay un grupo completo en la lista que usa proyectiles que no son partes del cuerpo, arena, rocas, etc. También 'proyectiles atados' que son cosas como las lenguas de las ranas, enviadas y traídas.

También tiene un par de plantas enumeradas donde explotarán las vainas de semillas.

Entonces, si bien hay más ejemplos de los que sospechaba al principio, es poco probable que algo como un Manticore que dispara espinas envenenadas.

Llego un poco tarde al juego aquí, pero voy a mencionar algunos animales más de la vida real y su armamento. Estamos en medio de la evolución, por lo que algunas de estas pueden ser etapas intermedias del tipo de cosas que está buscando.

• Los lagartos consideran que el costo de volver a crecer una cola vale la pena para sobrevivir, así que no descarte automáticamente la posibilidad de que la evolución no pruebe un proyectil (particularmente si es comestible o está lleno de algo que ayuda a la digestión).
• Pez arquero. Son increíblemente precisos a distancias comparativamente largas.
• Camaleones. Imagínese una punta huesuda en el extremo de esa lengua. Y es reutilizable.
• Puercoespines. ¿Cuánto más estirado sería para ellos desarrollar el control muscular para disparar esas púas? Otros animales tienen el control fino pero no el arma, y ​​un puercoespín no tiene que preocuparse por quedarse sin munición.
• Se han mencionado las arañas. Hay algunas variedades que disparan telarañas y, cuando terminan, se las comen para recuperar las calorías. Las tarántulas disparan pelos a los ojos de los agresores y, además, tienen un aceite irritante sobre ellos.
• Escarabajos bombarderos. Disparan ácido hirviendo a los enemigos. Tienen una oportunidad, pero están dispuestos a hacerlo para sobrevivir.
• Chinches apestosas/zorrillos. Probablemente no sea lo que estás buscando.
• Medusa. Disparan proyectiles envenenados tanto para ataque como para defensa, aunque carecen de los órganos sensoriales para reaccionar antes de tocarlo. Algunos de ellos tienen inyectores de varios metros de largo. Imagínate si tuvieran ojos.
• Se sabe que las aves arrojan piedras sobre los cangrejos para romper sus caparazones. Un poco exagerado, pero quería ser inclusivo.
• Los camarones gatillo tienen la estructura muscular/esquelética para disparar proyectiles, si tan solo tuvieran la armadura. Aún así, empacan un golpe y se mueven rápido. Lo mismo ocurre con la mantis depredadora.
• Un lagarto cornudo arrojará sangre de sus ojos. Ew.
• Algunos arbustos de morera lanzan polen irritante para disuadir a los herbívoros.
• Calamar. Aparte de la conocida tinta, hay algunos calamares que viven en las profundidades y disparan bioluminiscencia como defensa. A veces "pintan" un objetivo en su atacante, haciéndolo fácil de ver.

Eso es todo lo que tengo en la cabeza, aparte de lo que ya se ha mencionado.

¡Que te diviertas!

Suposición: Estamos hablando de animales a gran escala aquí, comparables al tamaño humano. Las abejas y las arañas tendrían razones físicas muy diferentes debido a su pequeño tamaño y ya hacen algunos proyectiles menores, vea la respuesta de bowlturner .

Los animales suelen estar preocupados por dos cosas en situaciones en las que se usaría un arma de proyectiles. O el animal está cazando, o se está defendiendo.

¿Qué tan bien funcionaría un arma de proyectiles en estas situaciones?

Caza: Echas de menos y te mueres de hambre. Especialmente si la criatura tuvo que hacer crecer la munición, existe la posibilidad de que se desperdicie mucha energía en una cacería fallida. Apuntar es difícil. Es mentalmente intenso y requiere buena visión, control motor fino y la capacidad de adaptarse al viento y la elevación. Sería extremadamente improbable desarrollar todas estas habilidades en paralelo.

Además, incluso si el animal lograra golpear a su presa, es poco probable que lo haga con la fuerza suficiente para detenerla. Los animales de manadas grandes como los ñus y los alces no se detendrán fácilmente. La energía requerida para detener a uno de estos animales fácilmente podría ser lo suficientemente fuerte como para destrozar al animal y mutilar la carne, ya que asumo que este proyectil no sería tan pequeño y rápido como una bala. Los requisitos de energía y la posibilidad de éxito son demasiado bajos para ofrecer una ventaja significativa sobre la caza tradicional con dientes y garras. También es más difícil cazar en manadas, ya que si rodeas a tu presa, el potencial del fuego cruzado ahora está en la mezcla.

La otra forma en que se pueden usar los proyectiles es en defensa. Esto todavía es poco probable debido al costo y la efectividad de la energía. Cualquier sistema de defensa de proyectiles necesitaría golpear, detener al depredador y permitir que el animal escape. Por lo general, los depredadores cazan en manadas, lo que significa que el sistema de defensa también necesita eliminar a múltiples atacantes de alguna manera. No me parece probable que un animal pueda desarrollar los mecanismos para apuntar un proyectil, dispararlo lo suficientemente fuerte como para detenerlo, digamos un león, y lidiar con toda una manada de leones también. Los recursos invertidos en este tipo de defensa simplemente no son tan efectivos como correr, abandonar un área defensiva o defenderse de los depredadores con toda la manada.

Creo que las armas de proyectiles son muy poco probables debido a su complejidad e ineficiencia para los animales de presa.

Las otras respuestas han cubierto el caso de los animales y el armamento de proyectiles, pero hay un caso que nadie parece haber cubierto: las plantas.

Hay una forma de dispersión de semillas llamada dehiscencia explosiva : las semillas se lanzan a altas velocidades (100 m/s o más) para dispersarlas lejos de la planta madre. No le tomaría mucho a una planta desarrollar una vaina de semillas modificada con fines defensivos.

Estoy de acuerdo con la excelente descripción de las restricciones evolutivas de @TechZen. Sin embargo, hay un escenario que me parece remotamente plausible.

En resumen, la evolución podría ser: Espiga venenosa -> Espiga móvil -> Espiga sobre un resorte -> Espiga voladora.

Déjame explicarte con más detalle.

El antepasado habría sido un animal conservador de energía como un perezoso o una pitón. Se acostaría en el suelo y esperaría a que un animal se rascara la pata con la espiga y muriera, luego el depredador devoraría el cadáver. O tal vez se colgaría de la rama y caería sobre su presa. Tal criatura podría incluso evolucionar de algo como nuestras serpientes.

Siguiente paso: cierto grado de movimiento de la espiga. Muévelo un poco para que si la presa pasa un centímetro a la izquierda, nuestro tipo no se quede con hambre. La preadaptación clave para el siguiente paso sería que los músculos permitieran un movimiento sobresaliente y punzante.

Eventualmente, el arma se convertiría en una punta en un resorte muscular, lanzada por varios metros. A veces podría atascarse en la presa y arrancarse, con los siguientes resultados posibles:

1. El depredador se vuelve incapaz de seguir cazando y muere. Sin embargo, dado que es un conservador de energía eficaz, aún puede vivir durante mucho tiempo e incluso procrear.
2. Vuelve a crecer la espiga. Plausible si la espiga es un diente modificado y los antepasados ​​tenían dientes regenerados ( https://en.wikipedia.org/wiki/Polyphyodont ).
3. En lugar de volver a hacer crecer el pico, el depredador puede recogerlo y reutilizarlo, o agarrar una piedra y golpear a animales menores con ella. Parece menos probable que (2), pero aún así.

Si el escenario 2 se mantiene y volver a crecer el pico no es gran cosa (relativamente), puede resultar ventajoso liberar el pico deliberadamente. A partir de aquí, el cielo es el límite: nuestro tipo puede mejorar su propia precisión o la aerodinámica del misil.

Hay un problema obvio con este escenario. ¿Cómo trata este depredador con los carroñeros? Mata a la presa, pero ¿cómo la mantiene? ¿No es mejor esperar otra semana por una presa más cercana en lugar de todos estos esfuerzos? Sin embargo, ¿quién conoce las presiones de selección exactas en nuestro mundo de fantasía? Yo no.

Otro animal con un arma de proyectiles es el caracol cono , aunque está un poco más cerca de un perno cautivo que de un verdadero proyectil.
Dispara un diente lleno de veneno desde su probóscide hacia su presa como un arpón y luego se mete el pez en la boca.
Tiene un 'saco de rádula' en el que guarda arpones de dientes de repuesto, para cuando uno se agota, similar a un carcaj o cargador.

Hay plantas, como el muérdago, que usan energía cinética para lanzar sus semillas a grandes distancias y hay plantas carnívoras que usan habilidades de detección de movimiento para atacar a sus presas.
No es demasiado descabellado imaginar una planta que siente el movimiento y luego le dispara semillas, usando el cadáver como fertilizante.

El mudskipper puede 'proyectar' bolas de lodo relativamente grandes de su boca. Con piezas más pequeñas y una boca más fuerte, puedo imaginar un mecanismo similar dirigido al ataque.

Puedes ver este video a partir de las 2:52 para obtener más información.

https://www.youtube.com/watch?v=Uidx-YZLJls

Suerte ciega, de verdad.

Consideraría un escenario viable relacionado con microproyectiles, posiblemente liberados de poros especializados que pasan por una etapa intermedia de 'creación de presión', muy similar a un forúnculo.

Cuando se le agita o se le induce a liberar, sale un folículo puntiagudo venenoso.

Sí.

Las tarántulas pueden lanzar pelos de púas de sus abdómenes que flotan en el aire y pueden alojarse en los ojos y las membranas mucosas de los animales amenazantes. Se llaman pelos 'urticantes'. Aquí hay un video de una tarántula lanzando pelos cuando se siente amenazada (¡advertencia de activación de aracnofóbico!): https://www.youtube.com/watch?v=1cPxqjSG6HU

Más sobre pelos urticantes que están presentes en muchas especies: https://en.wikipedia.org/wiki/Urticating_hair

Los elefantes pueden y arrojan objetos con sus trompas. Los humanos y los simios pueden arrojar palos, los elefantes pueden arrojar árboles.

Entonces, si a una criatura parecida a un elefante le crecen cosas fácilmente desmontables como púas de puercoespín al final de su trompa, podría arrojarlas a otras criaturas, algo así como lanzar dagas o jabalinas.

O tal vez a las criaturas parecidas a elefantes les crecen muchas protuberancias óseas fácilmente desmontables, cada una de las cuales pesa varias libras, en sus espaldas. Pueden estirar la trompa hacia atrás, sacar una perilla y lanzarla a su oponente con la fuerza suficiente para matar a un hombre o un león si golpea en el lugar correcto.