枪虾
枪虾(Alpheus heterochaelis),学名鼓虾,是一种生活在海洋中的小型甲壳亚门以其独特的捕食方式和强烈的发声能力而闻名。其身长约5cm,生活在热带海洋的浅水区,拥有一大一小的一对不成比例的。它们生活在热带海洋的浅水区域,猎食时会将巨螯迅速合上,喷射出一道时速高达100km/h的水流,将猎物(如小鱼、小虾、小螃蟹等)击晕甚至杀死。这样高速的水流会发生气穴现象(cavitation),形成一个极小的低压气泡,这些气泡从发出到破裂只有十亿分之一秒的时间,而且爆破的时候温度会达到4700度,所以它们很容易捕获猎物。当水压回复正常,气泡崩裂并发出啪嗒的声音。枪虾在闭合这对巨大螯时能产生高达210分贝的声音,这种声音不仅可以用来捕捉猎物,而且在一定条件下还能干扰潜艇的声纳系统。
形态特征
枪虾的外形特点是头部和胸部包裹在一块硬壳下,通常具有一对发达的螯。枪虾外部形态包括三部分:体躯、附肢和鳃。它们的身体分为头胸部和腹部两个部分,头胸部通常较为坚硬,用以保护内部的器官。头胸部由13节构成,各节之分界不甚明显,背面及两侧包被一片甲壳亚门(头胸甲),眼的全部或部分被头胸甲前缘覆盖,头胸甲光滑,前端突出形成额角,额角一般短小或全无,不呈锯齿状。
枪虾最大身长约5.5cm,生活在热带海洋的浅水区,拥有一大一小的一对不成比例的螯。大螯可达到2.8cm,主要用来攻击猎物,小螯则用来进食。测量表明,枪虾在闭合这对巨大螯时能产生高达210分贝的声音,这种声音不仅可以用来捕捉猎物,而且在一定条件下还能干扰潜艇的声纳系统。
生活习性
枪虾主要生活在海底,有些种类会与其他海洋生物形成共生关系。少数枪虾生活在寡盐环境中,在红树林江口县和深海地区也有其生活。在海洋硬底质和软底质环境中,是最常见的虾,有时在物种和个体数量上都是占主导地位的十足类。枪虾营自由生活或共生生活,许多枪虾与其他生物如海绵、刺胞动物门软体动物门、棘皮动物、其他甲壳亚门螠虫动物门和鰕虎科等共生。它们通常在沙地上挖洞,并在洞口与虾虎鱼共同守候猎物。当枪虾闭合大螯时,能在极短的时间内产生高速水流,这种水流的速度可达每小时100公里,足以使附近的鱼类昏迷,然后枪虾将其拖入洞穴中食用。
枪虾的发声能力极为独特,它们可以通过快速闭合大螯制造高达210分贝的声音,这种声音在水下传播时会形成气泡,这些气泡的爆破会产生强烈的声波,不仅能击晕猎物,也能干扰人类的声纳技术。
枪虾的社会行为相当复杂,一些种类的枪虾会形成社会化的群落,其中包含“龙虾科”和“虾后”,这两者是唯一可以繁殖的个体。在这些群体中,枪虾会共同防御外敌,并通过特定的声音信号相互警告和交流。
攻击特征
观察发现,枪虾大螯的内侧固定不动,上面有一个空穴,外侧可以移动,上面有一个柱状凸起,能够恰好嵌入内侧的空穴。当枪虾闭合大螯时,外侧的凸起瞬间插入空穴,挤出的水柱以约32m/s的速度向前射出,冲击周边水体产生气泡。这些气泡在周围水体的压力下瞬间(约600μs)爆裂,产生空穴现象(Cavitation),发出巨大的爆炸声,同时伴随产生4500~4700℃的高温,十分接近太阳的表面温度(约4800℃)。
采用高速摄像机拍摄枪虾的攻击过程时,还可以观察到持续数亿分之一秒的亮光,称为“虾光现象”(shrimpoluminescence)。这使得枪虾成为具有声致发光能力的动物。应该说明的是,虾光十分微弱,肉眼根本无法观察,只有通过光检测器才能观测到。研究表明,枪虾每次激发总共可以发出5×104个光子,这一数量比单一气穴猝灭导致的声致发光所释放的光子数小1~2个数量级。
与许多甲壳亚门一样,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,但枪虾还是会以一种奇特的方式重新长出一个螯来。不过,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。不过,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。“双枪在手”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。
主要品种
鼓虾科(Alpheidae)隶属于节肢动物门(Arthropoda)甲壳亚门(Crustacea)十足目(Decapoda)真虾下目(Caridea),是一个物种丰富和生态多样性非常高的科,至今已建立47属,其中仅鼓虾属(Alpheus)就已发现近300种。
主要价值
经济价值
枪虾肉可鲜食或干制虾米,中国海区的日本枪虾和长指枪虾等种是沿海渔业的捕捞对象,有一定的经济价值。
科学研究价值
枪虾的生物学特性一直是科学研究的对象,它们不仅在生态系统中扮演重要角色,而且还为研究海洋生物声学提供了重要的模型。枪虾大量成群时发出的声响此起彼落,形成相当强的噪音,能干扰水下通讯、声制导武器和潜艇的侦查等活动,在海底,潜艇的声纳系统所受到的最主要的干扰就来自于枪虾。因此,自第二次世界大战以来,这类虾的发声习性和所发声响的性质,引起了海洋生物学和水生学工作者的重视和研究。此外,枪虾的形态鉴定特征比较细微,种间差别小,是真虾形态学分类鉴定的难点,搞清枪虾科的种类对于其他真虾的多样性研究具有重要的借鉴意义。
目录
概述
形态特征
生活习性
攻击特征
主要品种
主要价值
经济价值
科学研究价值
参考资料