海洋科普:它的“槍”里沒有子彈,卻有上千度的高溫和沖擊波
來源:物種日歷
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07
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在潮間帶趕海玩耍,總能聽到清脆且響亮的“piapia”聲,而這種聲音總是如影隨形,時(shí)不時(shí)就會(huì)從某個(gè)角落里傳出來,當(dāng)你翻開一塊石頭時(shí),這種聲音會(huì)在石頭底下的小潮池里密集發(fā)出,仿佛經(jīng)歷了一場(chǎng)槍戰(zhàn),手往里一撈就會(huì)發(fā)現(xiàn),如此響亮的聲音居然是一些只有2-3厘米大的槍蝦發(fā)出來的。

潮間帶小潮池里不到2厘米大的槍蝦 | 浪里小海豚

打響指還帶光

槍蝦,又稱鼓蝦,是十足目真蝦下目鼓蝦科中很多種小型蝦類的統(tǒng)稱。它們最特別以及辨識(shí)度最高的特征莫過于膨脹發(fā)達(dá)的第一對(duì)鉗狀步足,左右不對(duì)稱,有一邊步足特別粗壯發(fā)達(dá),甚至都快趕上和身體一般大了。

大爪槍蝦和它的麒麟臂 | gulfspecimen.org

槍蝦的這種身材比例和我常見的小龍蝦(克氏原螯蝦)和美洲螯龍蝦(波士頓龍蝦)很類似,但它們之間的親緣關(guān)系卻不近,螯龍蝦是隸屬于鰲蝦下目的。

槍蝦的麒麟大螯在閉合時(shí)會(huì)產(chǎn)生小鼓和手槍般的聲響,因此而得名。但鼓蝦的聲音并非來自于快速閉合的巨螯的碰撞,而是因?yàn)榫掾]合時(shí),可動(dòng)指上的突起結(jié)構(gòu)快速撞擊不可動(dòng)指上的凹槽時(shí)所產(chǎn)生的高速水流引起的空化氣泡(又稱為空化氣穴)來發(fā)出響聲。

這些低壓空化氣泡因?yàn)閴毫Σ畹淖饔每焖偈湛s,會(huì)使空化氣泡內(nèi)的水蒸氣和空氣體積急劇壓縮,在收縮到體積最小的瞬間產(chǎn)生極高的壓力和接近太陽(yáng)表面溫度的4700℃,氣泡在崩裂瞬間會(huì)產(chǎn)生210分貝的音量,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生沖擊波和聲致發(fā)光,這種發(fā)光現(xiàn)象也被稱為“蝦光現(xiàn)象”,不過發(fā)光的時(shí)間極短,人眼觀察不到。槍蝦就依靠打響指這個(gè)技能來捕食和自衛(wèi),發(fā)出的響聲可以嚇跑捕食者,產(chǎn)生的沖擊波可以用來?yè)魰灮驓⑺阔C物,還可以進(jìn)行同類之間的交流。

喜與魚為伴

大爪槍蝦主要生活在大西洋西海岸的熱帶和亞熱淺海海域,和大多數(shù)槍蝦一樣,主要以穴居或潛伏的方式營(yíng)底棲生活。有一些槍蝦還會(huì)聚集潛伏生活在一塊石頭底下或單獨(dú)生活在洞穴里,還有的則會(huì)和其他生物,例如蝦虎魚、海綿和螠蟲等共生生活在一起。

槍蝦和蝦虎魚 | Steve Childs / Wikimedia Commons

槍蝦和蝦虎魚搭伙混住在一個(gè)洞穴中的現(xiàn)象最為常見,蝦虎魚負(fù)責(zé)趴在洞口附近放哨,觀察外面的情況,而槍蝦則負(fù)責(zé)修繕洞穴和保持洞穴的通暢;兩個(gè)一起在洞口時(shí),槍蝦的觸角鞭會(huì)和蝦虎魚的身體始終保持接觸,這個(gè)動(dòng)作之前被認(rèn)為是槍蝦規(guī)避危險(xiǎn)的一種方式,槍蝦通過蝦虎魚來獲取危險(xiǎn)的信號(hào)然后躲回洞穴里避險(xiǎn)。

槍蝦的視力好得很

槍蝦和蝦虎魚共生的生活方式讓大家以為槍蝦的視力很差,差到幾乎看不見東西,需要通過蝦虎魚才能及時(shí)感知和躲避危險(xiǎn),其實(shí)這些都是誤解。造成這種誤解的原因可能也和槍蝦獨(dú)特的頭胸甲結(jié)構(gòu)有關(guān),槍蝦的頭胸甲是直接把眼睛覆蓋住的,因此槍蝦的眼睛不能像其他蝦一樣有較為靈活的眼柄可以動(dòng)來動(dòng)去,還被蒙上了一層“眼罩”。

圖中黑色三角所指為槍蝦的頭胸甲前緣,藍(lán)色為槍蝦的眼睛 | Kingston et al. / Journal of Experimental Biology (2019)

而最新的對(duì)大爪槍蝦的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),槍蝦的視力非常好,罩在眼睛上的這層眼罩的透明度非常高,達(dá)到80-90%,不會(huì)阻礙可見光波長(zhǎng)的傳遞,它們還是水生動(dòng)物中視覺最敏銳的生物,能夠最快速地捕捉到進(jìn)入視野的的物體。

優(yōu)秀的視力可以幫助槍蝦更好地生活在底層渾濁的水域中,幫助它們選擇落單的蝦虎魚作為“同居伴侶”,共生中的槍蝦比蝦虎魚能更快地識(shí)別到危險(xiǎn),觸角須放在蝦虎魚身上可能是用來通知蝦虎魚的,畢竟和蝦虎魚生活在一起還是為了更好地恰飯;在同類競(jìng)爭(zhēng)中,還可以通過觀察對(duì)手螯的大小來掂量自己是否需要繼續(xù)戰(zhàn)斗下去。而罩在眼睛上的頭胸甲部分是用來保護(hù)槍蝦自己的,相當(dāng)于戴了一個(gè)護(hù)目鏡,免得被自己或同類的螯所產(chǎn)生的沖擊波給震傷了。

近些年來,氣候變化所引起的海洋變暖和酸化引起了大家的廣泛關(guān)注,而這兩個(gè)變化對(duì)槍蝦的影響似乎存在不確定性:在實(shí)驗(yàn)室條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,海洋酸化會(huì)導(dǎo)致槍蝦打響指的頻率和響度均出現(xiàn)明顯下降;但海水變暖又會(huì)讓槍蝦打響指的頻率和響度明顯上升,槍蝦打響指會(huì)不會(huì)受到兩種海洋氣候變化的影響還需要更多的實(shí)驗(yàn)證明。


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