Введение
Животные часто участвовали в человеческих конфликтах – от лошадей и слонов до служебных собак. Но мало кто знает, что вторая мировая война получила неожиданного помощника из мира ракообразных – креветок семейства альфид (Alpheidae), известных как «пистолетные креветки».
Биология пистолетных креветок
Эти крошечные ракообразные длиной 3–5 см обитают в щелях скал и коралловых рифов. Их отличительная черта – одна‑единственная клешня, почти половина тела, способная к регенерации. При закрытии она работает как ударный кнут: часть клешни поднимается под прямым углом, затем резко освобождается, образуя мощный струйный удар.
В течение тысячной доли секунды возникает ударная волна пузырьков, способная оглушить или убить мелкую добычу. Эта волна достаточно сильна, чтобы разбить небольшую стеклянную банку, а при её схлопывании в жидкости происходит сонолюминесценция – кратковременное излучение света, которое не видят человеческие глаза.
Колонии альфидов издают шум до 218 дБ, сравнимый с криками кашалотов (≈230 дБ). При этом давление удара достигает 80 кПа, а пузырьки вылетают со скоростью около 100 км/ч.
Открытие физической природы щелчка
До конца XIX в. учёные считали, что щелчок служит лишь сигналом для спаривания. В 1999 году немецкий физик Детлеф Лосе из Университета Твенте, изучая акустические записи из Мюнхенского аквариума, обнаружил, что щелчок сопровождается кавитационными пузырьками. С помощью подводных микрофонов и высокоскоростной камеры он зафиксировал струйный водяной джет, вспышку температуры, сравнимой с поверхностью Солнца, и световой импульс в 50 000 фотонов. Лосе и его коллеги назвали явление «поллюминесценцией креветки».
Военное применение в Тихом океане
В 1944 году американские инженеры обнаружили, что шум колоний альфидов может действовать как акустический экран против гидрофонов – подводных микрофонов, использовавшихся Японией для прослушивания подводных лодок. Разбросав сотни тысяч креветок вдоль побережья, американцы «заглушали» сигналы своих субмарин, делая их незаметными для вражеского сонара.
Позже те же креветки использовались при ядерных испытаниях на атолле Бикини: падение уровня акустических записей свидетельствовало о полном исчезновении морской жизни в зоне взрыва.
Современные исследования
Сегодня DARPA изучает возможности использования кавитационных шумов альфидов для обнаружения подводных судов и создания новых типов акустических маскировок.
