「世界上最兇猛的蝦」,天生自帶「手槍」,一言不合就火拼 ,能打出「5000度高溫」,甚至產生光!

花樱 2022/09/23 檢舉 我要評論

槍蝦又稱鼓蝦,顏色呈泥綠色,擁有一對大小不一的鉗子,身長約5厘米,但那個大鉗子卻有2.5厘米長,幾乎占據了身長的一半。

別看槍蝦個頭小,但它們在水下弄出的動靜可不小。其奧秘就在于槍蝦那只結構特別的大鉗子,只要把打開的鉗子迅速地合上,它們就能制造出類似「槍響」的爆炸聲音。

這些爆炸的聲音可達218分貝,比0.22口徑步槍的聲音還要大,僅次于海洋中最大的生物——抹香鯨所發出的聲音。

雖然屈居第二,但是相較于抹香鯨,槍蝦人(數量)多啊,所以這些蝦群發出的聲音,成為了海洋中噪聲的主要來源。

這些噪聲不會對其他海洋生物造成多大影響,但對于人類制造的「金屬巨獸」——潛水艇,卻帶來了不小的麻煩。因為噪聲嚴重干擾了潛水艇上用于探測物體的水下聲吶。

早在二戰時期,盟國海軍在追蹤納粹潛艇時,槍蝦所發出的噪聲就干擾了他們的水下偵聽設備,導致納粹在「內鬼槍蝦」的掩護下躲避了盟軍探測。

而除了聲音響亮之外,槍蝦其實主要是靠這個吃飯的,不過它們并非通過音量巨大的響聲(噪音)來震懾獵物。既然是「槍聲」,那可是真的有「子彈」射出來的。

小魚:我賭你的槍里沒有子彈!

槍蝦:對不起,這是我最后的子彈了!

在槍蝦閉合鉗子并發出「槍聲」的過程中,會從鉗子的尖端發射出沖擊波用于攻擊獵物,雖然無法對付個頭較大的動物,但這把槍的威力還是很可觀的,發出的沖擊波打到一些小魚小蝦身上,足以把它們擊昏甚至直接當場去世。

不過,通過一只大鉗子就能發出「槍聲」,槍蝦是怎麼做到的呢?答案就是 空化效應

空化(cavitation)指的是在某些情況下,液體內的局部壓力降低,出現接近真空的低壓氣泡。

舉個例子,我們知道人所能聽到的聲音頻率范圍在20~20000HZ,高于20000HZ的聲波稱之為超聲波。而超聲波的傳遞會依照正弦曲線縱向傳播,即一層強一層弱,依次傳遞。

當弱的聲波信號作用于液體中時,會對液體產生一定的負壓,使液體內形成許許多多微小的氣泡;換成強的聲波信號作用于液體中時,則會對液體產生一定的正壓, 這時,液體中的小氣泡在負壓下生成后又迅速在正壓下被壓碎

在正壓(高壓)的作用下,液體會在氣泡局部快速地發生撞擊,因此氣泡被壓碎的這一過程會產生能量極大的沖擊波。

槍蝦所制造的沖擊波和發出的「槍聲」,同樣是來自這種低壓氣泡被壓碎的瞬間。

那麼這項絕活(壓碎氣泡)是如何做到的呢?這還得益于它們那只奇特的大鉗子,槍蝦的鉗子上有兩邊對應的特殊結構: 一邊有一個深陷進去的凹槽,另一邊則有一個形狀對應的凸起。

圖源:nature

根據《自然》雜志發表的一項研究表明:首先槍蝦會張開鉗子,讓海水流入到帶有凹槽的那一邊,當鉗子閉合時,上方凸起的一側會在瞬間[插·入]凹槽,擠出的高速水流以約32m/s的速度向前射出,而在高速水流的周圍,又會產生漩渦。 當流速快到一定程度之后,在漩渦中就會產生局部的低壓,使周邊水體產生氣泡。

這些氣泡又在四周水體的壓力下瞬間爆裂,并伴隨著巨大的爆炸聲,同時產生4700℃的高溫,幾乎接近太陽表面的溫度(5600℃)。

在高速攝影下,可以直觀地看到氣泡產生與破碎的過程。

其實,以前我們介紹過的雀尾螳螂蝦在出拳的時候也會在拳頭附近發生空化效應。

但是有研究表明,螳螂蝦的空化對它們是有害的,盡管空化可以增強它們出拳的威力,但同時也會對螳螂蝦的附肢造成損傷,時間一長,附肢表面會出現碎紋和斑點。因此螳螂蝦會頻繁地用新的骨質覆蓋受損的表面。

可槍蝦不同,它們是唯一一種將「空化」純粹進化成了捕食武器的物種,要知道很多時候,人類往往都非常頭疼空化效應所帶來的副作用(比如說會導致螺旋槳損壞),而槍蝦能讓其為它所用也是真的很厲害了!


用戶評論
你可能會喜歡