2022-07-07 06:45:29

啮虾有头盔来抵御爪子带来的冲击波

啮虾似乎对它们爪子产生的用来杀死或击晕其他动物的冲击波免疫——这都要归功于它们的头部装备

这种啮虾(Alpheus heterochaelis)的眼睛上有一个罩,可以抵御冲击波

啮虾有一种特殊的头套,当它们用冲击波击晕猎物时,可以防止它们伤害自己。

虾在水中通过快速折断爪子来产生冲击波,它们会产生爆裂的气泡,发出“啪”的声音。这些高振幅压力的超音速爆炸——一种与物理冲击截然不同的力量——可以损伤虾的大脑、眼睛和鳃,使虾失去行动能力,甚至死亡。

俄克拉荷马州塔尔萨大学的亚历山德拉·金斯顿(Alexandra Kingston)说,尽管如此,奇怪的是,这些咔嚓声似乎并没有影响虾本身,即使另一只虾就在它们的头旁边咔嚓声。她和她的同事怀疑这些动物的大脑和眼睛上覆盖着坚硬透明的头罩——这在其他甲壳类动物中是不存在的——起到了保护作用,他们进行了研究。

研究小组通过手术从南卡罗莱纳州海岸捕获的60只大爪鳄虾(Alpheus heterochaelis)身上取下了这些眶罩。

金斯顿说,只要不被撕咬,这些无帽虾在实验室水族馆的行为基本上是正常的。但当研究小组引诱一只虾发出咔咔声时,在同一水族馆里的这些没有头套的甲壳类动物立即摇晃、旋转或摔倒。

当这些小虾试图回到它们的庇护所时,它们似乎经常无法协调它们的四肢,往往会迷路。相比之下,still-hooded bigclaw虾暴露在实验室拍摄表现正常。平均而言,在一个瞬间之后,没有头巾的虾要比有头巾的虾花近七倍的时间才能找到它们的庇护所。

压力传感器的调查显示,引擎盖内部的压力约为引擎盖外部压力的一半。金斯顿说,这表明“头盔”具有很强的保护作用。

这种保护的关键似乎就在兜帽人眼睛下面的洞里。通常被困在引擎盖内的水会在冲击波发生时从孔中喷涌而出,可能会将爆炸产生的能量从大脑中分流,并抑制其有害影响。

这些头罩是唯一已知的专门保护动物大脑免受冲击波影响的生物设备。金斯顿说,这种独特的设计可以启发人们在与炸药和其他冲击波打交道时佩戴更好的防护头盔。

金斯顿说:“真的很难阻止这些压力波。”“即使像传统的凯夫拉尔装甲也不能阻止这些冲击波。它们可以穿过这些材料。我的团队绝对希望与材料科学家和工程师合作,也许未来还会与军方合作,尝试设计出一种比防止二次爆炸伤害更有效的东西。”

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