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神秘的水下“枪手”

2023-07-28郑俐

科学大众·小诺贝尔 2023年8期
关键词:沙砾小虾分贝

郑俐

第二次世界大战时,美国潜艇检测到了一种来自海底深处的巨大噼啪声,这种奇怪的声响严重干扰了深水潜艇的声呐探测系统。军方人员感到十分震惊,他们甚至一度认为这是一种不同寻常的超级武器发出的声音。

加州大学战争研究部的研究人员潜入深海寻找声音的源头,当他们发现这些巨响是由一些身长仅有几厘米的小虾——手枪虾发出时,惊讶之情溢于言表!接下来,海军部队对探测系统操作人员进行了培训,帮助他们能准确地识别手枪虾发出的声响,尽量减少这种小虾对海军水下通信的影响。

不可思议的小虾

手枪虾,也被称为鼓虾,是一种甲壳类动物。这些不可思议的小虾长有一只小螯和一只夸张的大螯。大螯几乎是它们身长的一半,可以产生冲击波,就像手枪射出子弹,能击晕或杀死猎物。

世界各地发现了600多种手枪虾,它们大多生活在温带和热带地区的珊瑚礁、海草床中。别看它们体长只有3~5 厘米,但发出的声响最高能达到218 分贝,而燃放大型烟花的声响只有100 分贝左右 。

水泡变“子弹”

手枪虾的“手枪”威力巨大,甚至能够击碎玻璃。如果我告诉你,这“手枪”的“子弹”只是水中产生的气泡,你会不会惊讶得合不拢嘴呢?这些非同寻常的气泡发出的声音比枪声还大,并且会产生巨大的热量。

手枪虾“发射”这些致命的气泡来杀死猎物,同时“子弹”还能击穿岩石,让手枪虾轻而易举地开凿洞穴,获得安全的藏身之处。

为什么气泡会有如此强大的威力?科学家尝试用连接在显微镜上的照相机以每秒300 000 帧的速度,拍下了手枪虾惊人的行为。照片显示,手枪虾的大螯上有一个关节是活动的,当活动关节竖起来时,就像扣动了手枪扳机,大螯上、下两部分迅速碰撞在一起,使之间的水流瞬间以高达约110 千米/ 时的速度流动,因为压力差产生的空化气泡就像是射出的“子弹”。气泡很快破裂,产生210 分贝左右的爆炸声。同时,在极短的时间里,气泡的温度会飙升至约4 700℃。因为手枪虾的这一行为持续时间极短,有效距离也很短,对人类是没有任何伤害的。但是,对近距离的小动物来说,空化现象产生的冲击波完全可以将其击晕,甚至当场杀死它们。

可以再生的螯

当手枪虾被猎食者攻击时,危急关头,它们经常会“丢车保帅”——挣脱那只夸张的大螯,吸引猎食者的注意,然后乘机逃走。身体的关键部位缺失,对大多数动物来说,会疼痛甚至死亡,但对手枪虾来说并没有什么大不了,因为它们剩余的一只小螯会很快长大,替代原来的大螯。而缺失的螯也会很快长出来,只不过这将会是一只较小的普通爪。

手枪虾可以从“右撇子”变成“左撇子”,也能从“左撇子”变成“右撇子”。

有趣的共生关系

就像海葵和小丑鱼一样,有的手枪虾会和虾虎鱼共同生活,形成一种有趣的共生关系。手槍虾为虾虎鱼提供庇护所,而虾虎鱼负责安全保卫工作,它们共同生活、共同对抗捕食者的袭击。

手枪虾的视力很差,它们会在海底的沙砾中挖巢穴,这是安全又温暖的家。可是,在挖巢穴时,它们会把挖出的沙砾堆在家门口。这可不是件好事,因为它们的天敌会发现这些沙砾堆,然后守在门口吃掉它们。

而手枪虾和虾虎鱼住在同一个洞穴里,就完美地解决了这个问题。手枪虾藏在虾虎鱼的身下,让自己的触须紧挨着虾虎鱼的尾巴或腹鳍。如果有大型食肉鱼靠近,虾虎鱼会摇动尾巴和鳍,发出警报,手枪虾就会提高警惕。如果食肉鱼离得非常近,虾虎鱼会迅速转身逃回洞里,手枪虾也会一起逃离。对了,没事儿的时候,虾虎鱼还会用尾鳍把家门口的沙砾堆一点点扫平呢!是不是很像一个称职的大管家?

夜晚,虾虎鱼也会进入洞穴,手枪虾用沙砾堵住入口,它们一起在洞中过夜。第二天一早,手枪虾又会搬开洞穴门口的沙砾,开始新一天的并肩作战。

关于手枪虾的趣事

1手枪虾经常在海底的沙砾、岩石深处或海绵中建造洞穴,并且喜欢与虾虎鱼或其他虾结伴生活。有些手枪虾群体的成员能达到350 只,它们一起生活在海绵中,形成类似蜜蜂的社会体系——所有手枪虾都是大型雌性女王的后代,在家庭中也有合理的分工协作,有照顾幼虾的工人,也有守卫的士兵。

2目前已知的600 多种手枪虾在外观上都略有不同,但它们都有一大一小两只螯。虽然它们对人类无害,但是它们产生的令人难以置信的热量和声音会伤害它们的捕食者。

3手枪虾在自然环境中的寿命为3~4 年, 而在圈养环境中的寿命为2~4 年。手枪虾产生的空化气泡能够击碎玻璃,因此把它们放在水族箱中饲养是有风险的。

4在谈到发出的声音最响亮的海洋生物时,人们常常将手枪虾与白鲸、抹香鲸相提并论。

(责任编辑:陆艳)

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