Ранее мы уже говорили об участии животных в войнах, которые человек ведет против себе подобных. В большинстве случаев это вмешательство обычно является оружием (лошади, слоны, собаки и т. д.), хотя в других случаях это просто спусковой крючок для взрыва, как в случае с той собакой, которая развязала драку между Грецией и Болгарией или саранча, которая собиралась сделать то же самое между Францией и Бразилией. Сегодня мы увидим еще один вид, в котором ракообразные снова станут главными героями:креветки, которые сыграли свою роль во Второй мировой войне.
Не просто креветки, а креветки семейства альфеид (Alpheidae). ), которые относятся к подотряду Caridea. В народе они известны как кусающие креветки. и они очень маленькие, всего лишь от трех до пяти сантиметров в длину, что им очень удобно находить приют в впадинах прибрежных скал и коралловых рифов, одних в теплых водах, других в более холодных.
Его название происходит от оружия, используемого для охоты, хелипеда, руки (только одна) непропорционально развитой (почти половина тела) и заканчивающейся клешней.
Но это не клешни, как у других ракообразных, так как, во-первых, они могут регенерировать в случае ампутации и, во-вторых, не раскрываются и не закрываются, как у других видов. Он состоит из шарнира, который поднимает одну из частей до тех пор, пока она не образует прямой угол, а затем внезапно освобождает ее и позволяет ей автоматически совпадать с другой. То есть, он работает аналогично ударнику пистолета, поэтому по-английски это животное также называется креветка-пистолет , то есть креветки-пистолеты. Какой бы любопытной ни была эта система, эффект, который она производит, когда работает, еще более интересен.
Так, когда спрятавшаяся в темном укрытии креветка обнаруживает добычу, благодаря взмахам хвоста бычка, рыбы, с которой она живет в симбиозе, она быстро достает клешню, поднимает молоток и, когда тот смыкается, , за тысячную долю секунды производит мощную волну пузырьков, которая убивает или оглушает жертву, обычно беспозвоночную, но иногда и более крупную рыбу.
Фактически было доказано, что эта ударная волна имеет достаточную силу, чтобы разбить небольшие стеклянные банки, что делает сравнение с пистолетом еще более ясным.
Но он все же дает еще один удивительный эффект:сонолюминесценцию, то есть генерацию света (невидимого нашими глазами) в жидкости под действием ультразвука, что объясняется быстрым схлопыванием пузырьков при кавитации; Это заключается в образовании пустот или пузырьков из-за снижения давления ниже давления жидкости, которое при повторном подъеме вызывает ее взрыв при температуре около 7700°. Подобный метод охоты используют и ротоногие моллюски, или креветки-богомолы, которые крупнее окуня.
Помимо биологии, здесь интересно то, что когда альфеиды живут колониями, они становятся одними из самых шумных видов в морском мире, генерируя уровень звука, сравнимый с тем, который издают рекордсмены — китообразные.
Как? Что ж, именно благодаря этому уникальному охотничьему ресурсу:смыкание клещей-перкуторов имеет давление до 80 килопаскалей, а пузырьки выбрасываются со скоростью сто километров в час, что эквивалентно примерно 218 децибелам; у кашалотов, например, около 230 децибел, а у белух - около 140.
Эта сенсационная эволюционная адаптация известна с конца XVIII века, хотя в то время считалось, что при смыкании клешни происходит лишь щелчок, используемый в качестве брачного призыва. Лишь в 1999 году Детлеф Лозе, молодой немецкий физик из Университета Твенте (Нидерланды), специалист по механике жидкости, увидел распечатку с акустической записью креветок из Мюнхенского аквариума и подумал, что обнаружил закономерность, похожую на тот, который он использовал в своей работе по кавитации. Тот факт, что биологи сказали ему, что пузыри тоже образуются, все ему прояснил, и он решил доказать это эмпирически.
Лозе создал серию теоретических моделей, а затем, чтобы окончательно убедить академический зоологический мир, поместил несколько микрофонов и высокоскоростную камеру под воду рядом с норой аквариумной креветки; затем он пощекотал жильца щеткой (на самом деле он использовал семь), и тот отреагировал агрессивно.
Изображения продемонстрировали создание высокоскоростной струи воды за счет взаимодействия выступа суппорта с соответствующим отверстием. Высокая скорость означает низкое давление и появление пузырьков, которые при удалении от клешни взрываются на тысячи более мелких, способных оглушить или даже расчленить добычу.
Самым интересным было убедиться, что этот процесс включает в себя тепло, подобное температуре поверхности Солнца (хотя и в течение очень короткого времени), звук (не возникающий в результате столкновения двух частей зажима, а в результате схлопывания пузырей). и свет (хотя возникшие 50 000 фотонов удалось зарегистрировать только благодаря высокочувствительному фотодетектору).
Лозе говорит, что он и его команда (состоящая из Барбары Шмитц, Мишеля Верслуиса и Анны фон дер Хейдт) окрестили это явление полулюминесценцией креветок… за барной стойкой, празднуя свой успех за кружкой пива. На самом деле, немца до сих пор в шутку прозвали мальчиком-креветкой. .
Итак, теперь давайте представим себе колонию альфеид, обычно состоящую из сотен особей (а их насчитывается более 620 различных видов), стреляющих из своих ружей один за другим. время (см. видео)? Потому что, кроме того, защелкивание зажима помогает им общаться друг с другом, чтобы организованный гомон достиг уровня, способного изменить подводную акустическую связь, в том числе гидролокационную. И это важно, когда мир находится в состоянии войны, а океаны представляют собой огромное поле битвы, как над, так и под поверхностью.
Именно это произошло в 1944 году, когда кто-то осознал пользу, которую можно извлечь из этого, и проинформировал ВМС США. Судя по всему, у военно-морских техников возникла идея использовать шумогенераторы колоний альфеидов в качестве акустических экранов против гидрофонов, установленных в портах Японии. Гидрофон — это преобразовательное устройство, с помощью которого звук, производимый в водной среде, можно преобразовать в электричество, чтобы его можно было идентифицировать. Их начали применять на подводных лодках во время Первой мировой войны и стали отправной точкой для разработки гидролокаторов в 1920-х годах.
Более того, Королевский флот обнаружил, что гребные винты и рули его кораблей повреждаются кавитационными пузырьками, образующимися в первых, и в 1916 году поручил физику лорду Рэлею изучить способ минимизировать их появление. Рэлей потерпел неудачу и смог лишь описать процесс; да, это была достаточно подробная работа, так что отчасти она послужила основой для эксперимента Детлефа Лозе восемьдесят три года спустя.
Тем временем началась Вторая мировая война, и гидролокаторы, казалось, открыли новую эру в подводной войне, что затруднило внезапные атаки на порты. Но, как мы уже говорили, американские подводные аппараты воспользовались имеющимися на японских побережьях обильными колониями альфеид для перемещения вокруг них и вдоль таковых других тихоокеанских побережий, маскируя шум своих двигателей; их использовали и позже, во время атомных испытаний в Бикини, для проверки смертоносного действия устройства (уменьшение акустических записей свидетельствовало об отсутствии форм жизни).
После боя выяснилось, что плавательные пузыри рыб и медуз, наполненные газом, также внесли свою лепту в путаницу, создавая эхо в так называемом DSL (Слое глубокого рассеяния). , глубокий рассеивающий слой), морской подводный слой, через который не проходит звук и который часто принимали за дно.
Дело в том, что эти явления по-прежнему вызывают интерес сегодня, и DARPA (Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов, агентство Пентагона по исследованиям и разработкам) изучает их, чтобы применить к обнаружению подводных лодок.
