岩石缝隙中,潜伏着一只色彩斑斓的螳螂虾,它身披墨绿色铠甲,头胸间呈橘红色,边缘有白色蜂窝状纹路。一只螃蟹从岩石旁经过,突然,岩石缝隙中的螳螂虾发起攻击。轰的一声,一双仿佛戴着拳击手套的前肢以闪电般的速度向螃蟹袭来。幸好螃蟹一直护着爪子挡在前面,挡住了螳螂虾的拳头,但螃蟹也没好到哪里去,挡住拳头的爪子已经被从中间折断了。螃蟹留下一只爪子后慌忙逃走,螳螂虾也趁机用半只爪子重新钻进了岩石缝隙中。
一拳打断蟹爪
孔雀螳螂虾的外壳色彩鲜艳,有蓝色、绿色、红色等多种颜色,其独特的尾巴与孔雀的尾羽十分相似,因此有些人将其当作宠物饲养。不过,孔雀螳螂虾虽然美丽,但却是硬汉,最受人们谈论的还是它那双强大的“铁拳”。
孔雀螳螂虾个体不大,只有3到18厘米,最大的也不过成年人的手掌大小,体重也只有60克。如此娇小的身躯,孔雀螳螂虾却能在2毫秒内,一拳打出60公斤的拳头,相当于每秒出拳500次。孔雀螳螂虾出拳的最大速度超过80公里每小时,犹如高速行驶的汽车,加速度相当于0.22口径子弹射出的速度,力量相当于自身重量的1000倍。目前公认的人类反应速度极限是100毫秒,而只有借助高速摄像机,才能看到孔雀螳螂虾出拳的瞬间。
而且,螳螂虾出拳后的半毫秒内,拳头前方会产生一个气泡。可别小看这个气泡,它是螳螂虾出拳时,被推开的高速水流导致水压急剧下降,水被汽化而形成的。这叫空化,经常发生在轮船的螺旋桨上。这些小气泡破裂时会产生巨大的冲击波,能把钢制螺旋桨炸出小洞。
螺旋桨的空化损坏
空化产生的气泡会在极短的时间内破裂,发出巨大的爆炸声,产生光和热。那一刻的温度足以达到6700多摄氏度,大约相当于太阳表面的温度。螳螂虾可以一拳打两次,即使它用拳头没能打中猎物,随后的空化现象也会对猎物造成伤害。用一个不太恰当的比喻来说,螳螂虾是不是像一个可以远距离伤人的“武林高手”?
被螳螂虾这一拳打中,不但螃蟹之类的甲壳类动物承受不住,就连普通鱼缸的玻璃也承受不住,所以有一句话叫,想要养螳螂虾,先要准备一个防弹鱼缸。如此威力十足的拳头,也难怪被称为“海底拳王”。
6700℃为何烤不熟螳螂虾?
螳螂虾可以打出60公斤的重拳,随后产生的空化效应产生的温度可以达到太阳表面的温度。那么为什么它们不会被沸腾的海水煮熟或被后坐力杀死呢?
螳螂虾一拳打出后产生的气泡,温度堪比太阳表面,这个结论听起来很夸张,如果温度真的这么高,那螳螂虾自己不是早就被烤熟了吗?
其实这里的温度是气泡破裂瞬间的极限温度。温度不等于热量,气泡本身的能量并不高,气泡破裂的时间也极短,这个温度不可能维持太久。而且周围都是海水,空化现象产生的热量传导给海水,不会导致海水温度一下子升到沸点,自然也不会对螳螂虾本身造成伤害。
螳螂虾的拳头能承受5万次高强度的打击而不断裂,这得益于它特殊的结构。螳螂虾拳头的最外层有一层坚硬的外壳,里面含有高浓度的类似骨头的矿物质成分。
但光有韧性还不够,为了避免伤到自己,螳螂虾还必须降低拳头攻击的后坐力。
三层结构
螳螂虾的拳头内部,有两个区域。第一个区域充满了螺旋状纤维,可以增加缓冲力,减缓震动并吸收能量,就像拳击手的手套一样。第二个区域被称为“条纹区”,纤维排列高度有序,就像拳击手缠在手上的绷带一样。这部分的功能不是吸收能量,而是通过压缩骨骼来保护自己,防止骨折。这两个区域结合起来,将拳击带来的后坐力伤害降到最低。
但即便如此,螳螂虾也无法完全无视拳头带来的伤害。毕竟空化甚至能在钢制螺旋桨上形成密密麻麻的凹坑。那么螳螂虾能做什么呢?螳螂虾还有另一种解决方案——蜕皮。螳螂虾最多只能击打5万次,但它不会等到拳头完全损坏,大约每三个月就会蜕皮来弥补。
蜕皮期是最脆弱的时候,但螳螂虾还是一如既往的凶悍,仿佛它的骄傲不允许它退缩。毕竟,就连9天大的螳螂虾宝宝巨型螳螂虾,都能用拳头抓住小鱼小虾。等到新壳变硬,螳螂虾又成了海里的拳击冠军。
看到人类看不到的东西
除了超强的拳击能力之外,螳螂虾的眼睛也很特殊,拥有世界动物中最复杂的视觉系统,能看到人类看不到的世界。
孔雀螳螂虾的复眼和苍蝇一样,眼睛下方有眼柄,可以独立转动,看向不同的地方。它的眼睛里还有黑色的小孔,其实相当于人的瞳孔,但孔雀螳螂虾有六颗这样的“瞳孔”。
螳螂虾的复眼有三层感光细胞,可以对不同波长的光线作出反应。人类其实只有三种感光细胞:红、绿、蓝。通过这三种颜色按不同比例的组合,我们才能看到现在所看到的世界,所以这三种颜色也被称为光学三原色。
但螳螂虾有16种不同的光感受器,其中9种用来“看”可见光,3种用来“看”紫外线,其余用来“看”红外线。而且,螳螂虾的光感受器可以独立处理信息,这意味着它们可以同时看到紫外线和红外线。人类眼中漆黑一片的世界,在螳螂虾眼中可能完全不一样。螳螂虾眼中的世界色彩,或许是人类永远无法想象的。
螳螂虾的外壳结构和特殊的视觉结构也给予科学家很多启发。它的外壳结构轻便、坚固、富有弹性,综合性能甚至超过了很多硬质人造陶瓷,对各行各业都有着重大意义。通过对螳螂虾眼睛结构的研究,人们发明了可以感知红、绿、蓝和三种近红外光的传感器,在医疗行业发挥了巨大的作用。
参考
“身披五彩铠甲的螳螂虾拥有海洋中最快的杀戮速度,它的拳头就像是枪口射出的子弹” 张涛拉汉
螳螂虾的奇异视觉 刘伯温
张守忠的《神奇的螳螂虾》
“这只虾太神奇了!它能帮助肿瘤医生看清癌细胞”科普中国
标题:巨型螳螂虾 螳螂虾:每秒出拳500次,出拳速度堪比子弹,一拳就能打碎鱼缸
链接:https://izhangwan.com/news/gl/16328.html
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