有关枪虾

随身携带武器的枪虾:用气泡制成“子弹”进行捕猎

海洋中有一类自带“武器”的奇特动物:枪虾——这个名字真是恰如其分。枪虾科(Alpheidae)的成员有好几百种,其最明显的特征是两只不对称的螯。其中那只大得不成比例的螯是它们的致命武器,可以利用气泡作为“子弹”,击晕甚至杀死敌人或猎物。这致命一击产生的声音可以达到210分贝,比真实的枪声(平均约为150分贝)响亮得多。由于这个原因,枪虾又被称为鼓虾、嘎巴虾。

可以说,枪虾是地球上力量最足,也最为吵闹的生物之一,但它们也非常脆弱。枪虾可以和许多种动物结成联盟,甚至能组成奇特的群居形态,保护自己免受海底掠食者的威胁。

枪虾科种类最大的特征是两只螯不一样大,其中的大螯可以有力地夹上,速度之快甚至可以使周围的水瞬间加热到近4500摄氏度的高温。

 

独门绝活

枪虾具有两只螯,一大一小,其中大螯可以长到虾体一半的长度。与外形对称、如同夹子一般的小螯不同,枪虾的大螯有一部分不能移动,上面具有一个空穴;大螯另一部分具有一个可移动的、刚好能插入空穴的“活塞”。这只“巨螯”的肌肉强壮有力,当“活塞”合上的时候,从空穴中挤出来的水柱速度可达每秒32米。这一速度非常之快,可以形成比饱和蒸汽压更低的压力。在如此的低压之下,水中会产生微小的气泡,当压力重新上升的时候,气泡随之破裂。这一现象被称为空穴现象(Cavitation)。

本质上,正是气泡在破碎时发出了响亮的咔哒声,而非大螯本身撞击产生了声音。更重要的是,在气泡破裂的一瞬间,周围水体的温度可以达到惊人的近4500摄氏度的高温,几乎和太阳表面的温度一样高。由此产生的冲击波可以用来攻击猎物,如小鱼、小蟹等。对这些小动物来说,立刻死去实在是一件幸运的事。击中目标之后,枪虾会将猎物拖到洞穴中吃掉。有时候,枪虾还会用空穴效应在玄武岩礁石上钻洞。

 

一只被枪虾的气泡冲击波击中的清洁虾

 

坐拥这种强大的“气泡武器”,枪虾可一点都不低调。在它们聚集的栖息地中,枪虾经常互相“开火”,或者进行捕猎,因此在声呐设备中常常会听到类似树枝燃烧的杂音。在热带地区游泳的时候,如果你注意听,很可能就会听到周围出现这种声音。有些人认为,与其认为枪虾的这些声音是干扰声呐的杂音,不如换一个角度,认真听听水下的动静,以枪虾和其他动物的声音来评估珊瑚礁的健康状况。

与许多甲壳动物一样,枪虾在遇到攻击的时候会将螯脱落。不过,这并不会使噪音消失太久。虽然大螯的结构看起来有点复杂,但枪虾还是会重新长出来一个——以一种奇特的方式。

失去大螯的枪虾重新长出来的并不是大螯,而是一只小螯。最有趣的是,在下一次外骨骼蜕去之后,原先的小螯开始长得越来越像大螯,并最终长成同样具有强大杀伤力的大螯。换句话说,枪虾相当于把武器换到了另一只手上。

断肢再生有时候也会出现小故障。枪虾如果失去小螯,偶尔也会错误地长出大螯,从而拥有两只大螯。“双枪”听起来似乎很霸气,但事实上枪虾还需要用小螯来帮助进食。大螯好比打猎用的枪,而小螯则是吃肉用的刀叉。

一些种类的枪虾会选择居住在海绵上

 

在对一种枪虾(学名为Alpheus heterochaelis)的研究中,荷兰屯特大学的科学家用高速摄像机发现了奇特的“虾光现象”(shrimpoluminescence)。枪虾产生的气泡因为急速压缩,热力无法消散,使气泡内温度可以达到4700摄氏度以上,并产生仅持续数亿分之一秒的亮光。时间之短,人类的肉眼无法看到。这是首次发现动物利用这种方式发光。

 

社会性动物

枪虾其实是很容易相处的动物——如果你拥有它们需要的东西的话。尽管许多物种形成了一夫一妻的生活制度,但还有许多物种掌握了共生关系的精髓,与其他海洋生物结成了紧密的联盟。例如,珊瑚为枪虾提供了庇护所,反过来,枪虾会用气泡武器攻击海星的管足,赶走这些以珊瑚虫为食的棘皮动物。还有一些枪虾会在海葵的触手间寻求庇护,就像常见的小丑鱼一样。

还有一种枪虾会在沙地上挖洞,然后邀请虾虎鱼前来居住。它们常常一起在洞口徘徊,寻找猎物同时警惕掠食者。虾虎鱼可以为枪虾提供了预警。在许多情况下,枪虾至少会将一根触须放在虾虎鱼的身体上,如果虾虎鱼逃进洞穴中,枪虾也会紧随其后。另一方面,枪虾是勤勉的挖掘者,会不断挖掘洞穴,并保持清洁。

枪虾会与虾虎鱼结成合作伙伴,共同生活在一个洞穴中。

 

在所有枪虾物种的共生关系中,最不可思议的要数一些已经形成了社会化组织的物种。数百只枪虾居住在海绵内部,这种社会化组织方式被称为“真社会性”(eusociality)。这些枪虾由体型较大的“虾王”和“虾后”统治,这是唯一一对能进行繁殖的枪虾。

“在数百万的海洋物种之中,只有少数几种枪虾能够做到这一点,真是太了不起了,”史密森学会的海洋生物学家埃米特·达菲(Emmett Duffy)说,“但还有更了不起的,这些枪虾在生态学上与一些社会性昆虫(想一想蚂蚁和蜜蜂)非常相似。”埃米特·达菲是第一位描述枪虾这些社会现象的生物学家。

这些枪虾的体型非常小巧,大约只有谷粒大小。它们以任何掉落在海绵上的物质,以及海绵自身脱落的组织为食。从这一角度上,它们与白蚁最为相似,后者也是在木头里筑巢,并以木纤维为食。

这些触须使枪虾能够感知到同类的气泡冲击波。事实上,两只枪虾之间在争吵时,会保持足够的距离,这样双方都能互相“开火”,但都不会造成致命的伤害。

 

在一个群体中,体型较小的幼年个体会围绕在海绵中部的“虾后”周围。埃米特·达菲说:“我们曾观察到,体型较大的个体反应更激烈,在入侵者出现时会进行防御。”当单个枪虾遇到入侵者时,它会有节奏地发出“咔哒—咔哒—咔哒”的声音,召集同伴前来。前来助阵的枪虾还会同步发起攻击,同时发出咔哒声。

“我们推测,这是一个警告外来者的信号:你已经进入一个居住着枪虾群体的海绵,”埃米特·达菲说,“换句话说,如果你硬要闯进来,那就不是几只枪虾,而是整个群体要携起手来把你赶出去。”

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编译自

Absurd Creature of the Week: The Feisty Shrimp That Kills With Bullets Made of Bubbles

虾光现象部分摘自维基