槍蝦大螯快速合上時,發出比槍聲還要巨大的聲響!

作者:一一奇聞 目錄:神奇生物  時間:2021-05-22 

槍蝦(槍蝦科Alpheidae的種類)具有一大一小兩只蝦螯,當它們把大螯快速合上時,就會產生一道強有力的水流,同時發出比槍聲還要巨大的聲響。

      深海中有很多有趣的動物是我們不知道的,比如下面這個簡直讓人驚嘆。
  科學家們在深海中發現了一個新的動物,而這就是槍蝦,看起來很普通的它們,擁有一大一小兩只蝦螯,其會產生令人印象深刻“沖擊波”武器來擊昏、殺死獵物。

      槍蝦也叫鼓蝦,顏色呈泥綠色,擁有一對一大一小的螯,身長約5厘米,但巨螯卻有2.5厘米長。它們生活在熱帶海洋的淺水區域,獵食時會將巨螯迅速合上,噴射出一道時速高達100km/h的水流,將獵物(如小魚、小蝦、小螃蟹等)擊暈甚至殺死。這樣高速的水流會發生氣穴現象(cavitation),形成一個極小的低壓氣泡,這些氣泡從發出到破裂只有十億分之一秒的時間,而且爆破的時候溫度會達到4700度,所以它們很容易捕獲獵物。當水壓回復正常,氣泡崩裂并發出啪嗒的聲音。若一群槍蝦同時閉合它們的巨螯,發出的聲音足以讓潛水艇躲過聲納探測器的追蹤。

       通過形態觀察和三維建模,科學家構建了槍蝦大螯演化的不同階段。一切都開始于“樞軸關節”,即只能使蝦螯開合的最簡單關節。其他蝦類很快演化出了滑動關節,即蝦螯有了既能扭轉又能前后移動的活動部分。槍蝦的另一只螯就具有這樣的關節,但是不會產生氣泡或發出巨響。

  最終,一些蝦類能將滑動關節張開并儲存能量,然后再快速合上,將能量釋放。這一機制不斷改進,最終使蝦螯閉合時能產生空穴氣泡。閉合速度最快的蝦類完全失去了滑動關節,而只是用一個能豎起來的樞軸關節來完成閉合操作。這一現象在兩個科的蝦類中獨立出現。

  不過,研究人員也指出,這些關節之間的界限并沒有脫節——緩慢、持續的演化改變為變得更加復雜的蝦螯帶來了新的功能。雖然這項研究可能需要大量的推論或部分假設,但科學家認為,他們的方法將有助于解釋其他動物中出現的新奇功能。例如,壁虎如何演化出具有黏性的肉墊?為什么一些白蟻能噴灑驅逐螞蟻的化學物質?

  演化可以使動物出現一些非常奇特的新功能,但顯而易見的是,這些功能必須來自一些漸進的演化改變。

通過形態觀察和三維建模,科學家構建了槍蝦大螯演化的不同階段。通過形態觀察和三維建模,科學家構建了槍蝦大螯演化的不同階段。

  據報道,海洋中有一些蝦類具有令人驚嘆的武器。槍蝦(槍蝦科Alpheidae的種類)具有一大一小兩只蝦螯,當它們把大螯快速合上時,就會產生一道強有力的水流,同時發出巨大的聲響——比槍聲還響亮,高達210分貝——并激發出轉瞬即逝的氣泡,其內部溫度可高達5000攝氏度。槍蝦利用這種令人印象深刻“沖擊波”武器來擊昏、殺死獵物。

  那么,這種小巧的物種是如何演化出一個能觸發空穴現象的大螯的呢?這其中需要什么機關?一支國際研究團隊對槍蝦大螯的演化史進行了深入分析,發現問題的關鍵在于大螯的連接處。

  根據近期發表于《當代生物學》(Current Biology)雜志上的論文,研究這一特征演化的問題在于“蝦螯閉合速度是否快得足夠產生空穴氣泡?”這意味著,研究者必須弄清楚槍蝦大螯的外形是如何緩慢演化,并在突然間獲得了打出氣泡的能力。

      與許多甲殼動物一樣,槍蝦在遇到攻擊的時候會將螯脫落。不過,這并不會使噪音消失太久。雖然大螯的結構看起來有點復雜,但槍蝦還是會以一種奇特的方式重新長出一個螯來。不過,重新長出來的并不是大螯,而是一只小螯。最有趣的是,在下一次外骨骼蛻去之后,原先的小螯開始長得越來越像大螯,并最終長成同樣具有強大殺傷力的大螯。換句話說,槍蝦相當于把武器換到了另一只手上。不過,斷肢再生有時候也會出現小故障。槍蝦如果失去小螯,偶爾也會錯誤地長出大螯,從而擁有兩只大螯。“雙槍在手”聽起來似乎很霸氣,但事實上槍蝦還需要用小螯來幫助進食。大螯好比打獵用的槍,而小螯則是吃肉用的刀叉 。

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