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螳螂蝦:全身黑科技,幾億年不進化,堪稱活體“哥斯拉”螳螂蝦:堪稱活體“哥斯拉”!1)生物界頂級配置的眼睛2)極緻的“出拳”速度3)頂級配置的外殼4)更進階的光學信号溝通

作者:科普腦洞

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皮皮蝦,是人類餐桌上常見的一種美食。它是蝦蛄科口蝦蛄屬動物,廣泛分布在熱帶和亞熱帶海域,中國沿海地區都有産出。這種常見的蝦類有着許多親戚,比如同屬于蝦蛄科的雀尾螳螂蝦,也可以看做是皮皮蝦的一種。

那麼大家有沒有了解過螳螂蝦呢?下面就來說一說,螳螂蝦的前世今生,以及它們那簡直像是“外星機甲”的特征。

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螳螂蝦最早起源于中生代,距今約2.52億年。長達幾億年的時間,足以讓一個物種發生好幾十次進化。就像人類從學會直立行走進化到今天,也不過經曆了短短百多萬年。

而我們平時看到的動物,其實億萬年前并不長現在這個樣子。鲸魚的祖先以前是生活在陸地上的,跟咱們今天的河馬算得上是親戚。但是皮皮蝦這個物種,它們從出現到現在,幾億年沒有進化。也就是說2.5億年前的皮皮蝦,跟今天長得差不多(包括螳螂蝦)。

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我們都知道,物種進化是一種适應環境的過程。為了能适應生存環境的變化,生物們或多或少都會發生一點進化。比如進化出更鋒利的武器,便于捕食;或者進化出更堅硬的外殼,便于保護自己。用軟體來看,物種的進化就像是軟體的更新,不停地優化自身更新版本,以獲得更好的生存條件。

螳螂蝦在過去幾億年的時間裡并沒有進化,是因為它們不需要。這種小小的蝦蛄科動物,全身黑科技,即便是以今天的科學水準來看,螳螂蝦還是像被外星人丢在地球的“外星機甲”,強悍得可怕,堪稱是活體“哥斯拉”!

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在哺乳動物裡,人的眼睛也算是頂級配置了,我們可以通過自己的眼睛看到三種顔色——“紅綠藍”,也就是三原色。我們所能了解的顔色,其實就是它們混合在一起的顔色。而生活在咱們身邊的狗狗,它們無法分辨紅色。

這意味着,狗狗無法腦補和紅色有關或者是衍生出來的顔色。人類看彩虹是五顔六色的,但是在狗狗的眼裡,卻無法了解和分辨彩虹。自然界中也存在人類無法看見的顔色,人類看不見不代表其他動物看不見。比如蝴蝶,它們一般5種視椎細胞,能看見五種顔色;

螳螂蝦更牛,它能看見16種顔色。試想一下,人類能看見紅綠藍三種原色,就足以看到那麼色彩斑斓的世界。能看見16種顔色的皮皮蝦,它們眼中的世界有多絢爛可想而知。

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而且,螳螂蝦的眼睛擁有6個瞳孔,這麼頂級的配置,能看到紅外線、紫外線是基本操作。還可以計算各種參數,讓自己的攻擊做到精準而優雅!或許在它們的眼中,才能看到這個世界的真實色彩。

此前一位叫做希拉·帕特(sheila pate)的生物學家,她對皮皮蝦進行研究之後說它們是世界上“出拳”速度最快的生物。後來科學研究也證明,希拉·帕特的結論并沒有錯。在皮皮蝦裡面,這種叫做雀尾螳螂蝦的親戚,它們可以說是這個世界上最恐怖的“拳擊手”!

簡單說一項資料,螳螂蝦的“拳擊速度”最高可以達到80公裡/每小時。雖然資料不誇張,但如果它們是在不到一毫秒(1毫秒等于0.001秒)的時間内從靜止加速到80公裡每小時的呢?其中加速度已經不能說是誇張了,而是恐怖到無法形容。

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舉個簡單的例子,人類制造的火箭升空時,一般的重力加速度是10g,皮皮蝦出拳時的重力加速度是10000g。假如人類有這樣的揮手速度,完全有能力把咱們手上的東西,直接從地面甩出地球!

而且,在極快的“出拳”速度下,螳螂蝦攻擊獵物的時候,會産生超空穴效應(cavitation),高速摩擦使得水分子瞬間汽化,并産生坍縮。這種坍縮的沖擊波,足以擊暈獵物。

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都說“打鐵還需自身硬”,螳螂蝦擁有極快的出拳速度,就要有對應的外殼去承受攻擊時産生的互相的力。來自加利福尼亞大學的化學工程師david kisailus,他和研究團隊用掃描電子顯微鏡到x射線,檢查了螳螂蝦螯的結構,發現其中有複雜的層狀結構。

螯的最外面的擊打部位,覆寫着高度結晶的羟基磷灰石;下面就是多層羟基磷灰石,但并沒有形成結晶;最裡層的是甲殼素(又稱幾丁質),一種呈螺旋排列的稍軟的物質,螺旋外的空隙,由羟基磷灰石填滿。

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這種奇特的結構在硬度、排列方式都有差異,而這種差異的作用就是,允許螳螂蝦擊打獵物時産生一定的小裂縫,但有可以有效地組織裂縫擴大。這種結構,可以保證螳螂蝦的螯在50000次擊打下不會損壞。就算損壞了,它們也可以通過蛻皮的形式修複。

通過光來進行溝通的生物也不是沒有,但螳螂蝦的光學信号溝通的方式更加進階,這得益于它們那獨特的眼睛。

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咱們都知道,光的本質是一種電磁波,在傳播的時候會振動,當振動方向和傳播方向不同的時候,就會産生“偏振光”。人眼無法看見偏振光,但是螳螂蝦的眼睛可以,而它們的外殼也可以反射這種獨特的光線。

是以,螳螂蝦就會利用偏振光進行交流,由于人類無法看到偏振光,對螳螂蝦的溝通内容缺乏了解。目前唯一破解的螳螂蝦的偏振光語言,就是它們在蛻皮的時候,通過螯的曲面反射出的偏振光,意思大概給同伴傳遞這麼一句話:“你看看我新武器反射的光澤,可厲害了,你也來試試呗”。

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後記

螳螂蝦身上還有很多黑科技,就不一一贅述了。這麼一個全身黑科技的“開挂”物種,如果體型再大一點,成為海中霸主不是沒有可能。

哪怕隻有人類巴掌大小,螳螂蝦在海裡也不是好惹的生物。得天獨厚的“黑科技”,讓它們領先地球所有物種n個版本。既然已經擁有近乎完美的身體條件,螳螂蝦在過去幾億年的時間裡自然就沒必要進化,反正那幾闆斧已經夠用了。

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