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雀尾螳螂虾,野蛮的“拳王”

2022-12-29听那片海

知音海外版(上半月) 2022年9期

马来西亚著名港口城市槟城附近的哈仙岛海域,是有名的螃蟹产地。可2021年,当地渔民发现,他们捕捞的螃蟹数量不断减少,有时候甚至捕捞上来的螃蟹,不是死了,就是残缺不全。渔民们对此深感不解,为了找到问题所在,他们请海洋专家下海探测,最终揭开了其中的奥秘。

原来是一种叫作雀尾螳螂虾的海洋动物在作祟!雀尾螳螂虾有一对鲜红的前肢,粗壮而有力,正是这对拳头,让动物们望而生畏,它是世界上“出拳”速度最快的生物,是海洋动物界的“盖世拳王”!那么,螳螂虾到底耍的什么拳法?它为什么会有如此令人闻风丧胆的铁拳呢?

海底捞遭遇“截胡”

哈仙岛是马来西亚港口城市槟城附近海域较大的岛屿。岛上的渔民靠海为生,主要以捕捞海蟹为主。康恩就居住在岛上,是一个地地道道的渔民,他继承了祖辈传下来的捕捞螃蟹的本领,因此每次出海作业,康恩的收获最多!他捕捞的螃蟹个头大,蟹黄肥,能够卖出比别人更高的价钱。

可近两年,康恩发现不知是什么原因,哈仙岛附近海域螃蟹的数量不断减少,而且质量远不如从前,这让康恩的收入大打折扣,他为此既苦恼又困惑。

秋季是海蟹最肥美的时节,2021年8月,哈仙岛的渔民们抢着出海捕捞。康恩像往常一样,带着两个经验丰富的雇工驾驶渔船出发了。

哈仙岛西南部有一片时隐时现的珊瑚礁,那里有非常丰富的浮游动物和藻类植物,是螃蟹最理想的栖息地。一般的渔民担心船只会触碰珊瑚礁,不敢前往。但有着丰富捕捞经验的康恩每年驾船来此,尽管近年螃蟹数量逐渐减少,但这一带仍然是康恩首选的捕捞地。

依靠祖辈传授的经验,康恩亲自掌舵驾船,顺利避开了一个又一个暗礁。最后,在一个合适的位置,他和雇工在水下布置了蟹网。考虑到前几次捕捞收获不太理想,康恩这次增添了辅助工具。他在每个网兜上都安装了夜光灯。因为螃蟹具有趋光性,可以利用夜光灯把螃蟹吸引过来。

夜晚,随着一阵阵略带咸味的海风吹过,水面上渐起波浪。康恩和两个雇工在船上耐心地等候着,对于习惯了海上颠簸日子的康恩来说,他唯一的希望就是这次收获多多!

一直熬到晨曦初露的黎明时分,康恩和两个雇工开始一点点收网。等第一个网兜被拖拽到船板上时,雇工山姆惊叫了起来:“啊,怎么会是这样!”

康恩仔细一看,也不禁倒吸了一口凉气。只见那些被捕捞上来的螃蟹支离破碎,最惨的几乎被掏干,身子变成了一具空壳。康恩皱紧眉头仔细查看,他发现坚固的蟹网上竟然有许多破洞,这显然是有不速之客弄破了网兜,吃掉了螃蟹!

就在这时,另一个雇工指着网兜上的夜光灯焦急地说:“快看,它的玻璃全都碎了!”这是怎么回事呢?到底是什么东西在偷袭螃蟹呢?竟然还把灯给砸了,太蹊跷了!

康恩将其他蟹网一一拖拽到船板上,发现除了两个网兜的情况稍好一些,其余的几个全都有破损,里面的螃蟹非死即伤。总之,这次捕捞算是赔惨了。康恩看着茫茫大海,感到一丝绝望,究竟是什么在肆意地破坏这一切呢?

康恩灰心丧气地回到哈仙岛渔村,向村民们诉说了自己的遭遇,大家也都表示近年的螃蟹数量不尽如人意。听了康恩的讲述后,村长建议请专家来调查,找出事情的真相!

第二天,他们一同拜访了马来西亚博特拉大学的胡安教授,他之前曾在哈仙岛做过海洋勘测。胡安教授听说后,猜测是某种肉食性海洋生物干的。两天后,他和助手,以及康恩一起前往那片珊瑚礁。

守了一夜后,胡安教授遭遇的情形和康恩所遭遇的一样:网兜出现破洞,里面的螃蟹被咬得惨不忍睹。在测量这些破洞时,胡安教授判断:凶手绝不是凶猛的虎鲸或鲨鱼,而是一种小型的食肉动物。考虑到真相并不简单,胡安教授向槟城海洋研究所求援。双方决定携手合作,找出真凶。

嫌凶竟然是神秘动物

槟城海洋研究所派来了一艘勘测船,他们在船底装了灯光监测仪和声呐系统。但第一个晚上,监测仪就遭到了毁坏,船底也有一些被击打的痕迹。除此以外,研究员并没有发现有食人鱼等凶猛的海洋动物出没的迹象。

胡安教授通过声呐系统提供的数据信息,初步推断出,有一群体形较小的生物曾经由远及近,潜游到了船底进行袭击!它们到底是什么呢?

胡安教授和同行决定深入勘测,他让康恩布置了牢固的蟹网。晚上9点,他们穿上潜水服,戴上护目镜,潜到水下22米的区域,隐藏在一片海藻丛里。四周一片黑暗,只有蟹网上装置的夜光灯发散着微光。

忽然,胡安教授的眼前出现了一些气泡,胡安教授用手臂挥了挥,没想到气泡更多了。接着,他发现蟹网附近也出现了气泡,显然是有什么神秘的东西冲着螃蟹而来的!

胡安教授和随行人员决定朝蟹网靠近,他们离开海藻丛,朝网兜方向游过去。此时,蟹网周围的海水已经起了波澜。忽然,蟹网上的夜光灯闪了几下后失去了光亮。

胡安教授打开了护目镜上的备用灯。没想到,一股冲力卷着气泡向胡安教授迎面而来,几乎把胡安教授的护目镜围住。还没等他看清到底是怎么回事,他忽然感到护目镜被什么东西重重地击打了一下又一下,护目镜变得模糊起来,胡安教授急忙示意大家立即撤退,并关闭护目镜上的灯光。

上岸后,大家脱下护目镜和潜水服仔细查看,发现护目镜被撞裂,潜水服也受到了损坏。大家感到诧异而纳闷,因为完全看不见海里是出现了什么神秘生物偷袭了他们。

为了弄清楚到底是怎么回事。胡安教授安置了水下摄像机,打算拍下这些神秘的生物!摄像头可以把部分画面信息传递回来。

奇怪的是,第二天夜晚,除了几条来回游动的鱼,和行动迟缓但对周围充满好奇的海龟外,并没有发现什么异常的现象。一直到凌晨4点,值班的科研人员罗斯不知睡了多久,等醒来后,他发现摄像头已经倾斜了。罗斯赶紧叫醒了胡安教授等人,大家看到屏幕上出现了一道裂缝,镜头显得有些杂乱。忽然海水翻腾了起来,一条触须出现在了镜头前。

可胡安教授还没看清楚那是什么,摄像头闪了几下后就黑屏了!从断续抓拍的画面上也看不出具体的情况。胡安教授把摄像机从水中取出,结果发现它的玻璃都碎裂了。大家取出芯片进行回放,才看到了摄像头黑屏前的画面。

大概在凌晨3点45分,几只长约15厘米的虾出现在了镜头前,它们跟在几条白林鱼的身后。当在小鱼毫无防备时,一只虾伸出前臂猛地朝鱼的头部砸去,白林鱼的脑袋瞬间被击碎,随即镜头前充满了浓密的气泡。

就在这时,另一只虾似乎发现了摄像头所在的位置,怒气冲冲地径直游了过来,它看上去性情十分暴戾,对着摄像头的灯光一顿猛击!摄像头倾倒了,镜头上的玻璃也被击碎!

胡安教授看到这里,按下了暂停键,再放大了镜头,说:“这是雀尾螳螂虾!在水下作怪的就是这个凶猛的家伙!”

雀尾螳螂虾(简称螳螂虾)!工作人员禁不住惊叫了起来,大家都知道它是个性情暴虐、手段残酷的家伙。的确,螳螂虾是一种生活在热带海洋里的动物,一般10厘米长,最大可达18厘米,外表由鲜艳的红、蓝、绿等多种颜色构成,英文名为“PeacockMantisShrimp”,是一种外表颜色如孔雀一般鲜艳的肉食性节肢动物。

它是世界上运动速度最快的动物之一,一对鲜红的前肢,粗壮有力,前端形成一对拳头形状。正是这一对拳头,让动物们望而生畏,是海洋动物界的“盖世拳王”!

正像人类的拳击手靠打拳谋生一样,螳螂虾也靠它的“铁拳”挣饭吃。摄像头的监控画面显示,螳螂虾在夜间出没,无论是蛤类和蜗牛,它们自以为把身子藏在壳里很安全,但螳螂虾几拳砸下去,它们的壳很快就被击碎了。

通过摄像头,大家还看到了令人不可思议的一幕——尽管螳螂虾很厉害,但是鱼类是螳螂虾的主要敌害。可事实上螳螂虾的勇猛程度和铁拳的厉害简直超乎人们的想象!

监控画面显示,一只落单的螳螂虾正在游动着,忽然一条大鱼从它身后出现。大鱼张开嘴巴,很快就把螳螂虾吞了进去。可让人意想不到的是,大鱼吞进螳螂虾后,似乎被什么东西给“噎住”了一样,不自在地扭动着身体,速度越来越快,最后它一张嘴,竟然把刚才那条螳螂虾给吐了出来!然而,螳螂虾反手就朝大鱼的眼睛和腮猛砸……

原来,顽强的螳螂虾被吞食后也要进行斗争,在大鱼嘴里挣扎的螳螂虾依然会挥动拳头撞击猎手的牙齿,舌头和上颚,搞得大鱼一头雾水,很难将螳螂虾咽下去,结果许多螳螂虾又被原封不动地吐了出来。有资料显示,螳螂虾极为好斗,而且常常表现得无所畏惧,它们甚至还能抓住比它身体大10倍、重10倍的章鱼类动物。

如果说螳螂虾掠食螃蟹和鱼虾这些动物尚可理解,可它们究竟有多大的力气,竟然能敲碎螃蟹坚硬的壳,又是为什么能击碎摄像头上坚硬的玻璃呢?

海洋大盗原来是拳王

为了揭秘这一点,胡安教授利用布置在水下的力量传感器,把螳螂虾击打玻璃时瞬间产生的力量进行了数据分析。

结果令人们瞠目结舌:螳螂虾有着极致的速度!

它在水中以12~23米/秒的速度挥动铁拳,产生的瞬间冲击力可达1500牛顿。这个力量相当于它自身重量的2500倍,差不多是两个成年人的标准体重之和。

测试表明,螳螂虾的“拳击速度”最高可以达到80公里/每小时。虽然数据不夸张,但如果它们是在不到1毫秒(1毫秒等于0.001秒)的时间内从静止加速到80公里每小时来算的话,其中加速度已经恐怖到无法形容。

举个简单的例子,火箭升空时,一般的重力加速度是10G,螳螂虾出拳时的重力加速度是10000G。假如人类有这样的挥手速度,完全有能力把手上的东西,直接从地面甩出地球!而如果拿冲力除以拳头的接触面积,螳螂虾的铁拳瞬间产生的压强相当于0.22口径的手枪射出的一颗子弹。

难怪它的拳头可以击穿厚厚的玻璃,并且可以轻而易举地击碎螃蟹壳,甚至摄像机的外壳。曾有科学家下海捕捉时戴着手套也被其弄伤了手指,血流不止。带回实验室放在量筒里,量筒也被其击得粉碎,其凶猛性可见一斑。

胡安教授通过测试,还原了螳螂虾打击螃蟹的惊险过程:对螃蟹而言,它们自身坚硬的壳就能起到防御作用,但它却抵挡不了螳螂虾的凶猛进攻!

螳螂虾首先攻击螃蟹的腿。它先敲掉螃蟹几条腿,使它不能后退,也不能逃,然后螳螂虾用灵巧的嘴把受伤的蟹拖到洞里,再一拳一拳地砸开螃蟹的壳,将它们吃掉!螳螂虾的长刺可穿透0.12米,而且每个长刺上都有13个尖利的齿。

螳螂虾除了有极致的“出拳速度”外,它还有一种叫作“气穴效应”的神助力!

原来,螳螂虾在水中快速挥舞拳头时,因拳头与水高速摩擦,使得水分子瞬间汽化,并产生坍缩。这种坍缩的冲击波,足以击晕猎物,而瞬间产生的高温能将周围的水汽化,形成气泡!当这些气泡破裂时,释放出的能量足以产生激波甚至闪光,这一现象叫“气穴效应”(Cavitation)。

因此,螳螂虾的每一次击打最后形成的冲击力事实上是两股力量之和:一股力来自它前肢的挥动;另一股力则来自气穴效应产生的激波。这就是为什么监控画面上出现那么密集气泡的原因!

通过进一步研究,螳螂虾除了有极致的速度,神助力的“气穴效应”外,螳螂虾还有生物界顶级配置的眼睛!

螳螂虾是一种性情狂暴的海洋甲壳类动物,实际上它并不是真正的虾类,而是软甲纲口足类动物。与昆虫和其他甲壳类动物一样,螳螂虾也是复眼结构,它特别喜欢表面泛着五彩荧光的贝壳类生物,甚至还特别喜欢攻击发光物体。

在哺乳动物里,人的眼睛也算是顶级配置了,我们可以看到“红黄蓝”三原色。但在自然界中存在着人类无法看见的颜色,比如蝴蝶,它们能看见五种颜色;螳螂虾更牛,它们能看见16种颜色!并且还能看见人类看不见的紫外线和红外线。

胡安教授的朋友,澳大利亚昆士兰大学感光神经生物学家贾斯廷·马歇尔认为,螳螂虾这种独特的视觉结构让它们能看见圆偏振光。由于甲壳中含有大量糖分,能反射圆偏振光,因而像螃蟹、蛤蜊等贝类的甲壳在螳螂虾眼里看上去就像闪闪发光的珠宝一样,因此它们成为螳螂虾攻击的对象。

当螳螂虾看到具有反射光的护目镜时,兴奋不已!这也是它会持续不断攻击红外线摄像头的原因了!

除了顶级的视力,还有一个最关键的问题,到底是什么样的“清奇骨骼”造就了有着顶级的外壳的螳螂虾?它们的铁拳为何那么坚硬?

胡安教授通过X射线扫描,发现螳螂虾的前肢上有三个重要结构。第一个重要结构叫“击打区”,位于其拳面最外层。这是一层由钙化物形成的大鼓包,具有极强的硬度,相当于工业上合成的硬度最大的矿物金刚砂和氧化锆的硬度的两倍以上。值得一提的是,金刚砂和氧化锆都需要在1500摄氏度以上的高温下才能合成,而螳螂虾的铁拳却是在常温下自然形成的!

击打区里面裹着的是相对比较柔软的结构,是一个由无数有机纤维管按层排列形成的冲击力缓冲区,可以有效地吸收激波,这对于自我保护至关重要。最后一个构造是韧带,其作用就好比拳击手用胶带把拳击套紧粘在腕上一样。

有意思的是,螳螂虾作为动物世界的拳王,还有出色的“拳法”,通常分为两大门派:“穿刺派”和“粉碎派”。其中,“穿刺派”的代表为常常在餐桌上见到的口虾蛄,它们喜欢没有坚硬外壳的猎物,比如那些游荡在海底的小鱼。

而“粉碎派”,就是这种外表艳丽、凶猛好斗的螳螂虾了!它的拳法令人闻风丧胆。它们具有高度发达的棒状掠足,掠足表面由致密的羟基磷灰石构成,好像戴了坚实的“拳套”一般,这种结构,可以保证螳螂虾的螯在50000次击打下不会损坏。就算损坏了,它们也可以通过蜕皮的形式得以修复。它的身上藏着这么多黑科技,对人类的仿生学有很大的帮助!

螳螂虾是这个世界上最恐怖的“拳击手”!螃蟹看到它们,撒开八条腿就跑;海螺见了也拼尽全力逃离;蛤蜊则拼命地钻进沙子深处;而动弹不得的牡蛎,只能紧闭外壳、缩紧脑袋,祈求幸运之神的降临了。

令人惊叹而神奇的是,不只是成年螳螂虾能够掌握这套“致命拳法”,出生仅仅9天的小螳螂虾,在消耗完母胎中带来的“干粮”后,也能够立即用致命拳速来武装自己!

透过小螳螂虾透明的外骨骼,科学家们观察到,当它们的附肢弯曲时,肌肉会将关节拉弯,这如同拉弓的动作,弯曲的关节产生弹力,并随着肌肉收缩,不断地积聚能量。

当小螳螂虾出拳时,之前积聚的能量就会瞬间爆发,如同利刃出鞘般,将猎物一击倒地。很难想象,这就是体长仅仅几毫米长的小螳螂虾的生存绝招。

至于螳螂虾为何近几年里在哈仙岛海域大量繁殖,胡安教授和当地海洋研究所的工作人员认为,这很可能是它们原来的家园由于水域污染,不得不集体迁居到了这里。而在哈仙岛一带,螳螂虾几乎没有天敌,所以能够快速繁殖起来。

如果不把这一问题处理好,可能要影响渔业。因为螳螂虾可是螃蟹、扇贝等诸多海洋动物的掠食者,当地政府决定加大力度改善这一海洋侵略的状况!

编辑/征贞