Рак-щелкун сила удара

ТАСС, 26 февраля. В воде удар раков-богомолов – самый мощный и быстрый на Земле, однако на воздухе он гораздо слабее. Это выяснили биологи и физики, результаты исследований которых опубликовал Journal of Experimental Biology.

"Изначально я изучала электрофизиологические свойства тела этих раков, поместив их в специальную структуру, которая удерживала их клешни в воздухе, а жабры – в воде. Мимо проходил мой коллега, который предложил измерить силу удара раков в воздухе, чего раньше никто не делал", – рассказала о предыстории своего исследования Кейт Феллер, нейрофизиолог из Кембриджского университета (Великобритания).

Раки-богомолы – это крупные ракообразные, которые обитают в западной части Тихого океана от Тайвани и Рюкю до залива Петра Великого. Свое название животные получили благодаря тому, что их передние ногочелюсти согнуты под углом и в спокойном состоянии напоминают передние лапы богомола. Раки-богомолы – хищники, они охотятся на других ракообразных, рыб, моллюсков и многощетинковых червей.

Недавно эти беспозвоночные существа начали привлекать внимание инженеров и физиков благодаря своим "боксерским" качествам. В частности, ученые обнаружили, что рак-богомол роскошный (Odontodactylus scyllarus) может наносить рекордно быстрые удары с такой же силой, как пуля мелкокалиберной охотничьей винтовки. Таким образом эти ракообразные могут не только убивать мелкую рыбу и других беспозвоночных, но и раскалывать камни и стеклянные стенки аквариума.

Изучение структуры ног этого рака показало, что его конечности представляют собой биологический аналог молотка из композитного материала. Они состоят из твердых и мягких слоев, которые повышают силу удара. Вдобавок они покрыты своеобразными "боксерскими перчатками", переплетенными слоями из гибких нитей хитина. Они работают как губка, поглощая вибрации и защищая конечности рака от растрескивания.

Недоразумение в ВМФ США

Во время Второй мировой войны треск креветок-щелкунов начал мешать работе гидролокатора, который военные США использовали для обнаружения подводных лодок противника.

ВМФ нужно было знать, откуда исходит шум, поэтому они обратились к исследователям из отдела военных исследований Калифорнийского университета, которые обнаружили его источник: многочисленные сообщества крошечных креветок-щелкунов, населяющие коралловые рифы.

Военно-морской флот даже записал звуки креветок-щелкунов в учебный протокол, чтобы операторы гидролокаторов научились распознавать креветок, когда они их слышали.

В природе, шум кораллового рифа обычно индикатор его здоровья. Активная охота = сбалансированная экосистема.

Но в этом случае шум, создаваемый щелчками, был не только вреден для всей экосистемы, но и мог быть разрушительным для отдельных креветок-щелчков. Они просто пытались зарабатывать на жизнь, и их щелканье отнимало у них время.
В одном эксперименте экипаж американского эсминца "Тикондерога" (CV-3) занимался поиском вражеских подводных лодок с помощью гидролокатора. В ходе поисков они наткнулись на несколько небольших косяков креветок.

Скины

А вот просто несколько фоток креветок-щелкунов:

Большая креветка-щелкунчик (Dendrobrachys sardiniensis) - один из самых крупных и сильных хищников на планете. Он произрастает в восточной части Тихого и Атлантического океанов. Это один из самых узнаваемых видов в природе, и его естественными врагами являются акулы, морские львы, бакланы, пелагические рыбы и даже люди. Он также является главным хищником, когда голоден, и за последние годы его численность увеличилась почти на 100%.

Креветка-щелкун

Варианты русскоязычных названий семейства Alpheidae

: раки-щелкуны, креветки-щелкуны, креветки-пистолеты, щелкающие креветки.

Креветок-щелкунов больше тысячи видов, внешне они могут немного различаться, но у всех есть общая черта: ассиметричная клешня, которой они издают громкий щелкающий звук.

Ареал обитания — примерно везде, хотя большинство видов предпочитает тропические и умеренные прибрежные и морские воды:

Щелкающие креветки издают такой громкий треск, что мешают акустической передаче

под водой.

Их можно встретить в устьях рек, заливах и местах обитания в открытом море.
Большинство щелкающих креветок относятся к бентическим видам, часто обитающим на песчаных субстратах или передвигающимся по дну. Но креветки не живут одни, и они взаимодействуют с другими животными, такими как крабы, брюхоногие моллюски, креветки, морские улитки, мидии и т.д. Некоторые креветки ассоциируются с брюхоногими моллюсками, а другие - с крабами.

Высокоскоростные видеозаписи

Кавитационный пузырь креветки-щелкуна — дерзкий, как пуля резкий. Ладно, не как пуля. В 4 раза медленнее, чем пуля выходит из пистолета ТТ

. Но всё же, невооруженным глазом фиг что рассмотришь. Вот подборка слоумо-гифок и ссылок на видео, где что-то можно разглядеть.

Кадры из исследования

2000 года: Вид сверху

Высокоскоростная съемка креветок (40 500 кадров в секунду) на виде сверху.

150 x 150 пикселей, 24 бита, 110 кадров, 10 000 кадров/cек, 662 КБ/сек,

время экспозиции без сжатия 25 мкс. Вид сбоку

Высокоскоростная съемка креветок (13 500 кадров в секунду) при виде сбоку.

128 x 128 пикселей, 24 бита, 75 кадров, 10 000 кадров/cек, 480 КБ/сек, без сжатия.

Время выдержки 75 мкс. Вид спереди (раз)

Высокоскоростная съемка креветок (2000 кадров в секунду) спереди.

512 x 144 пикселей, 8 бит, 101 кадр, 10.000 кадров / сек, 720 КБ / сек,

время экспозиции без сжатия 25 мкс. Вид спереди (два)

Высокоскоростная съемка креветок (2000 кадров в секунду) спереди.

512 x 144 пикселей, 8 бит, 101 кадр, 10.000 кадров / сек, 720 КБ /сек, время экспозиции без сжатия 25 мкс.

Кстати, ультовать кавитацией при охоте могут не только креветки-щелкуны. У креветки-богомола

есть пара молоткообразных хищных придатка, которыми она лупит добычу.

Ученые думают, что кавитация у креветок-богомолов скорее баг, чем фича. Кавитационные пузыри калечат хищные придатки — со временем поверхность придатков покрывается ямками и углублениями. Креветки-богомолы линяют чаще котиков, так что борются с побочкой, обновляя панцирь.

У креветок-богомолов столько фишек интересных, что я уже хочу отдельно про них написать. А пока просто посмотрите какие они красивые:

О чем я действительно хочу здесь поговорить, так это о том, почему это так важно для креветок. Креветки живут в прудах с теплой водой на песчаном субстрате. Их рацион состоит в основном из донных беспозвоночных. Это главное отличие от тюленей или тунца. В прудах вода холоднее, чем в окружающей воде. Они гораздо быстрее плавают в холодной воде, чем тюлени. Пруды обеспечивают большую площадь для их обитания. В прудах много креветок, и они получают много пищи.

На КДПВ креветка-щелкун. Распространённый рачок, реальные способности которого больше подходят для сверхъестественной твари:

• 100 км/ч — скорость струи воды, которую выпускает из клешни креветка при охоте и строительстве.
• 80 кПа — акустическое давление, которое создает креветка на расстоянии 4 см от когтя.
• 4 427 °C — температура при схлопывании кавитационного пузыря во время «щелчка» (в 4 раза горячее, чем лава).
• Регенерация. У креветки-щелкуна только одна клешня умеет «щелкать». Если рабочую клешню оторвать, вторая перестроится, чтобы начать «щелкать».
• 200 дБ — с такой громкостью схлопывается кавитационный пузырь, поэтому креветка-щелкун — самый громкий обитатель морей (перепонки человека лопаются при 160 дБ).
• ВМФ США обучали своих операторов гидролокаторов отличать звуки креветок-щелкунов от шума подлодок врага во время Второй мировой.

Самое быстрое и сильное животное на Земле оказалось беспомощным на суше

Раки-богомолы — ракообразные, которые обитают в западной части Тихого океана от Тайвани и Рюкю до залива Петра Великого. В спокойном состоянии их лапы напоминают конечности богомола, а во время охоты на других ракообразных, рыб, моллюсков и многощетинковых червей их клешни двигаются быстрее и мощнее, чем движения любого другого существа на Земле.

Скорость и сила ударов одного из представителей вида, рака-богомола роскошного (Odontodactylus scyllarus), наносит удары с силой, сравнимой с убойностью пули мелкокалиберной охотничьей винтовки.

Исследователи решили выяснить, насколько их клешни эффективны на суше. Для этого они отобрали несколько самых агрессивных особей вида Squilla mantis, которые используют клешни, чтобы проткнуть добычу. Ученые ожидали, что на суше они будут бить еще быстрее и сильнее, однако наблюдения показали, что сила удара многократно снизилась.

Дело в том, что воздух гораздо хуже рассеивает энергию удара, которую поглощают защитные структуры внутри их конечностей. При той же скорости и силе атаки конечности ракообразных очень быстро разрушились бы, отмечают исследователи.

Ранее биологи обнаружили зачатки абстрактного мышления у шмелей. Определить это исследователям из Университета Куин Мэри удалось с помощью наблюдения за тем, как насекомые щупали или смотрели на различные фигуры из сладкого сахара или горького хинина.

Наблюдая за воздействием различных предметов на этих животных, исследователи смогли определить, что насекомые могут ощущать силу удара в несколько раз большую, чем максимальная сила ружейной пули.
Ученые определили, что сила, оказываемая клешнями краба-богомола на цель, эквивалентна давлению 50 килограммов тротила.
Другими словами, если человек ударит дробовиком в стену, ему потребуется всего несколько секунд, чтобы раздробить себе руку.

Сотрудничество

Креветки-щелкуны «дружат» с рыбами-бычками

.

Зрение у рыбки лучше, чем у креветки. Так что креветка делает всю грязную работу, вроде рытья норки или охоты на добычу, а рыба-бычок палит за обстановкой.

Креветка-щелкун держится своими антенками за хвост рыбы-бычка. Если рыба-бычок видит опасность, она дергает хвостом и оба чувака прячутся в норке. Но такая тема есть не у всех креветок-щелкунов и не у всех рыб-бычков, у которых больше двух тысяч видов.

Некоторые креветки-щелкуны живут колониями

, как муравьи.

Колония организована самками и их личинками.
Креветки - одно из самых важных ракообразных в мире. Фактически, они являются вторыми по значимости ракообразными после крабов, после того как ракообразные являются самой многочисленной группой беспозвоночных. Креветки также являются экономически важным видом, поскольку они являются основным ракообразным, употребляемым в пищу выращиваемой рыбой.

Креветочная люминесценция

В ходе другого эксперимента, выяснили, что кавитационные пузыри креветок еще и светятся.

Ученые увидели короткую интенсивную вспышку света при схлопывании пузыря. Из-за сходства с сонолюминесценцией это явление назвали «shrimpoluminescence

», что-то вроде «креветколюминисценция».

Длительность вспышки менее 10 нс. Общее количество фотонов, испускаемых изнутри горячего пузыря, составляет до 5 × 10

⁴

фотонов, что обычно на один-два порядка меньше, чем сонолюминесценция от одного схлопывающегося пузыря. Поэтому свечение креветок не может быть обнаружено невооруженным глазом.

Излучение света при схлопывании пузыря может не иметь биологического значения, возможно это просто побочка коллапса пузыря.

Более того, в 2019 году чуваки заморочились, купили на e-Bay креветку-щелкуна, собрали ее панцири после линьки, напечатали на 3D-принтере аналог клешни, только в 5 раз больше и добыли с помощью него плазму. Теперь думают, как эту бандуру применять, предлагают продукты дезинфицировать

. Вот ссылочка

на статью про исследование.

В 2018 году они опубликовали статью на эту тему: https://arxiv.org/abs/1801.03848
Это единственная публикация, которую я смог найти по этой теме.
Ответ:
Креветки действительно излучают красное свечение, похожее на то, что вы описали, но оно не такое яркое, как описанное вами красное свечение. Свечение креветок - это более тонкая форма цветового зрения, использующая различные длины волн света. Например, когда вы посмотрите на свой палец, вы увидите, что ваша радужная оболочка окрашена в синий цвет.

Рок-музыка

Профессор биологии Университета Сиэтла Кристин Халтгрен и ее коллеги из Великобритании назвали свою находку Synalpheus pinkfloydi в честь своей любимой рок-группы Pink Floyd. Вот этот красавчик:

Даже в культуру эту креветку встроили. Если бы Synalpheus pinkfloydi украсил обложку альбома Pink Floyd 1977 года «Animals», а не знаменитая надувная свинья. (Изображение Криса Джарвиса).

В вашу честь назван вид тараканов, который использует растительный запах, называемый феромоном. Насекомое, обонятельный хищник, было названо phegopterus в честь слова, обозначающего медоносную пчелу, а phegoptera - в честь цветочных фазанов. Оба названия были применены к одному и тому же виду — P. pryeri.
Термин "голубь" происходит от латинского, означающего "маленький голубь", и впервые был использован для обозначения маленькой птицы.

Супергероика

Netflix подсветили креветку-щелкуна через персонажа Джейми Фокса в фильме «Project Power», в эпизоде

, где чувак уничтожает противников каплями дождя. Понятно, что вопрос о возможности провернуть все нарисованные спецэффекты не стоит, как минимум из-за масштаба. Но Netflix распиарили креветку-щелкуна, зрители после выхода фильма активно гуглили запрос «pistol shrimp».

Ананасовый люциан
Ананасовый снэппер имеет характерный вид снэпплера. Окунь - это тропическая рыба, которая обитает в тропических водах, как в пресной, так и в соленой воде. Кроме того, окунь способен выживать как на суше, так и в пресной воде. Люциан назван в честь фрукта ананаса. Это очень ценный продукт на рынке за его вкус и аромат.

Уникальная анатомия: подводный удар со скоростью пули

Раки-щелкуны — это семейство красивых, радужных ракообразных, размер которых редко превышает 10 см. Но не дайте красоте и внешней хрупкости себя обмануть: эти животные — хладнокровные убийцы, которым в своей весовой категории почти нет равных. Весь секрет кроется в мускулистых передних конечностях, которые из-за особенностей мускульной анатомии могут буквально «выстреливать» вперед с громким щелчком. Поражающая сила такого удара сравнима с выстрелом из мелкокалиберного пистолета под водой: рак-щелкун легко оторвет конечность даже бронированному крабу.

Как сообщается в Current Biology, ученые внимательно исследовали 114 представителей разнообразных видов и подвидов креветок, в том числе и десяток щелкунов. Они обнаружили два новых вида суставных аппаратов, до сих пор неизвестных науке. Первым оказался простой «скользящий» сустав, подобный тому, что используется в конструкции перочинных ножей: крошечный хрящ создает разницу в давлении, необходимую для мощного щелчка. Второй тип — это модифицированная версия, создающая при необходимости огромное мышечное напряжение, в результате которого щелчок не только происходит намного быстрее, но и создает ударную волну, оглушающую жертву.

Теперь ученые считают, что они обнаружили первый пример такого соединения в природе.

Аниме

Смесь краба и черепахи с клешнями как у рака щелкуна — черекраб. Его выдумали 3 школьницы из аниме «Руки прочь от киноклуба» для своей короткометражки:

Сверхъестественная сила черекраба основана на реальных способностях креветки-щелкуна.

Способность ловить краба называется Способностью Ловить краба. Крабы в сериале на самом деле являются моллюсками, и их способности основаны на способностях крабов, которые когда-то использовались в качестве оружия или инструментов. Сериал рассказывает о том, как этими существами можно манипулировать, чтобы они стали сверхъестественными союзниками или врагами. В некоторых случаях они приобретают способность использовать другие элементы человеческого тела для нападения на них, используя человеческую ДНК для создания панцирей, которые прочнее обычной кожи. Эти символы основаны на:
Дайничи Нагато (влюбленная девушка-краб в прямом эфире!

Креветка-щелкун в культуре

Выращивание и переработка креветок
Щелкунчики
Щелкунчики - это креветки, которые живут в море вблизи и под коралловыми рифами, которые часто расположены в теплых тропических водах. Для щелкунов характерен один большой глаз, обычно темно-зеленого или синего цвета. Скорлупа щелкунчика содержит твердый сферический орех, который покрыт похожим на скорлупу слоем защитной ткани, называемой радулой.
Щелкунчиков можно найти в любом океане от Арктики до тропиков, их можно найти на рифах по всему миру.

!!frag-22/22