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身披五彩盔甲的雀尾螳螂蝦

2020-09-23 07:50:35張濤拉罕
環(huán)球人文地理 2020年8期
關(guān)鍵詞:氣穴偏振光螳螂

張濤拉罕

第一次看到雀尾螳螂蝦的人,很容易被它艷麗的色彩吸引,對其強有力的拳頭防不勝防。曾有科學家下海捕捉時,即使戴著手套也被雀尾螳螂蝦彈傷手指,血流不止。帶回實驗室,放入量筒后,量筒也被擊碎,它們的兇猛可見一斑。

作為甲殼生物們的最大公敵,雀尾螳螂蝦在進行攻擊時,會使出全力催動自己如彈簧般折疊的堅硬捕捉足,當獵物從面前經(jīng)過,找準機會如閃電般地來上幾拳,徹底打碎那些甲殼,至于沒有甲殼的動物就更不必說了。所以水族館一般都不養(yǎng)雀尾螳螂蝦,因為它們會殺死同一個池子里的其他生物,還會打破水族館里的玻璃——除非安裝防彈玻璃。

如若深入了解,就會發(fā)現(xiàn)暴力沖動只是雀尾螳螂蝦的一面,它還有更多鮮為人知的特點。

身披五彩盔甲的“拳手”

在海底靠近沙礫地帶的巖石縫中,一個色彩斑斕的小家伙正在打造自己的家。為了修建U形洞穴,它將石縫里的小石塊抱出后,轉(zhuǎn)身挖沙,隨著砂礫飛出,小家伙的身形也很快隱入石縫中。洞穴挖好后,它探出身子,等待時機捕捉獵物。它的全身暗綠如翡翠,觸角及胸足都呈橘紅色,頭胸甲的前側(cè)緣處,生有精致的蜂巢狀紋路,呈黑、褐、咖啡色,且鑲嵌有一道細膩白邊;修長的背腹部上披著多段軟甲,在不同光照情況下現(xiàn)出碧綠、青紫、靛藍等繁復(fù)色彩;腹部下方有多對行進足,在海底砂石上行進時,前后腳反復(fù)快速蹬踏邁進;堅硬的捕捉足收起來豎于身前,像一位經(jīng)驗老道的拳擊手那樣盯著獵物——這就是雀尾螳螂蝦。

雀尾螳螂蝦,主要分布于印度尼西亞巴厘島附近水域,在我國南海及臺灣海域也有分布。它們常棲身于珊瑚礁巖縫、洞穴中,也可居住在礫石或貝殼的底部。海底行動緩慢的腹足類、雙殼類、甲殼類動物,都是螳螂蝦理想的獵物。雖然名字中有“蝦”字,但它并不和蝦類一樣是節(jié)肢動物,而是甲殼動物,屬于口足目下的齒指蝦蛄科,體型小的僅約3厘米,大的能長到18厘米。

雀尾螳螂蝦的名字中,“雀尾”與“螳螂”似乎是風馬牛不相及的兩個事物,但卻很好地概括了它們的體貌特征?!叭肝病币环矫嬗脕硇稳菟鼈兺w艷麗的色彩如孔雀般惹眼;另一方面則是因為其獨特的尾部,與孔雀張開的尾羽十分相像?!绑搿币辉~則指它們收束捕捉足的姿勢,與螳螂相差無幾;另一種說法是,因它們性情兇猛、好斗,和陸地上“螳臂當車”的螳螂有得一拼,所以冠上“螳螂”二字。

比起雀尾螳螂蝦這個名字,更多人會把它誤叫做皮皮蝦,因為兩者的外型格外相似,不過雀尾螳螂蝦色彩更為鮮艷。雖然它們的親緣關(guān)系的確十分相近,但事實上兩者還是有區(qū)別的,區(qū)分方法就是看它們的捕捉足。皮皮蝦的捕捉足是“穿刺型”,長有尖銳的鋸齒,和螳螂的“螳臂”一樣。捕捉獵物時皮皮蝦除了眼睛,全身都埋在沙底,觀測等待,獵物經(jīng)過就突然發(fā)起攻擊,用波浪齒狀的刀鋒,迅速刺向獵物,然后將獵物夾住拖至沙底。不過進攻時螳螂的“螳臂”是向下打開,皮皮蝦卻向上打開。而雀尾螳螂蝦的捕捉足是“錘擊型”,尖端雖也有少許尖刺,但是下端有個球狀部,像是“拳頭”,可以快速彈出打擊獵物,造成“鈍器傷”,使出的力相當于它自身重量的2600倍,威力相當驚人。

掌握速度與力度的力學大師

雀尾螳螂蝦捕捉足的第一個關(guān)節(jié)處,甲殼格外厚重,膨大成圓球狀,這是它們用來錘擊粉碎獵物的“武器”。發(fā)現(xiàn)獵物后,螳螂蝦身體后曲,捕捉足向前伸展,直擊獵物,攻擊瞬間只消3毫秒,足以與22小口徑手槍打出的子彈速度匹敵。普通相機難以捕捉到這個瞬間,即便用專業(yè)設(shè)備以5000幀每秒的速度拍攝,回放時放慢400倍,依舊能感到螳螂蝦的出拳速度相當快——這是海洋中最快的擊殺速度。之所以能達到如此夸張的速度,得益于雀尾螳螂蝦捕捉足內(nèi)部的彈簧結(jié)構(gòu):攻擊前“彈簧”壓縮儲存力量,緊接著,捕捉足瞬間釋放,一下子彈出,實現(xiàn)出其不意的一擊。

而它的力量同樣不容小覷,攻擊產(chǎn)生的沖擊力度最高能達到60千克,可以輕松打碎螃蟹等動物的外殼。當一拳擊中獵物,半毫秒后,獵物還會受到一個更大的力——氣穴。氣穴是一種威力極大的流體動力學現(xiàn)象,雀尾螳螂蝦攻擊時,捕捉足會推動周圍的水,形成極高速的水流,讓水壓驟然降低。水汽化形成氣泡,也就是氣穴,當氣穴破裂,它發(fā)出聲、光和熱,足以將溫度提升7000開爾文,并產(chǎn)生閃光,是一個非常強的破壞過程。所以螳螂蝦一拳打出,會給獵物帶來兩次沖擊,一次是肢體碰擊的力,以及氣穴在水壓下破裂釋放的能量,可謂是個完美的二連擊。哪怕第一次出擊時,螳螂蝦未能用肢體觸碰到獵物,攻擊過程中產(chǎn)生的氣穴,也可以對其造成傷害。

如此大的力道用在獵物的硬殼上,螳螂蝦又如何保證自己不被反作用力傷害呢?這靠的是螳螂蝦復(fù)雜的足部結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)大概分為3層:第一層是捕捉足表面,含有和人類的骨骼成份及其相似的高濃度礦物質(zhì);第二層由高密度甲殼素螺旋排列而成,可以發(fā)揮減緩震動和吸收能量的作用;最后再由甲殼素纖維壓縮、填充在內(nèi)部,能在高速撞擊下有效確保自己不受傷害。螳螂蝦的“拳頭”在高強度、高力度地敲擊5萬次后,才會損壞。為了補償自己“武器”的損耗,雀尾螳螂蝦大約每三個月就會蛻殼。蛻皮期間的雀尾螳螂蝦脆弱但仍極具攻擊性,當受到驚動時,便會從棲身的洞穴中沖出來攻擊對方,即使對對方構(gòu)不成什么威脅。等其甲殼變硬后,雀尾螳螂蝦依舊是海洋世界中無可匹敵的“拳擊手”。

雖然身懷利器,拳腳了得,雀尾螳螂蝦卻不是個兇殘的暴力者。對待同類,?!按缺癁閼选?,不到萬不得已,絕不痛下殺手。獲得諾貝爾獎的動物行為學家康拉德·洛倫茲認為,動物在戰(zhàn)斗中之所以表現(xiàn)得很有節(jié)制,是為了“保種”——保證物種不滅絕。如果螳螂蝦在和同類一較高下的時候,毫不手下留情,往往會造成兩敗俱傷的局面,那么這個物種很快就會因自相殘殺而滅絕。而克制的比拼,既可以達到自己的目的,如競爭地盤等,又能保全彼此性命。正如“過剛則折”,“克制”才是螳螂蝦的生存智慧。

無可比擬的視物能力

雀尾螳螂蝦在過去4億年間的進化中很少發(fā)生變化,它們速度與力量兼具的拳頭,強有力地壓制對手。同時它們還長著迄今世界上最復(fù)雜的眼睛,擁有無可比擬的視物能力。

雀尾螳螂蝦有類似蒼蠅一樣大而圓的復(fù)眼,由眼柄支撐高過頭頂,每只眼睛可以獨立移動,能分別看向不同方向的事物,利用這種能力,觀察環(huán)境以及追捕獵物不在話下。眼睛中央黑色的點,表明它看向的地方,像是人類的瞳孔,光線從這里進入眼睛,不過人類只有兩個瞳孔,螳螂蝦卻有六個。

同時螳螂蝦眼中還含有數(shù)百萬個感光細胞,分別是視桿細胞和視錐細胞:視桿細胞用以觀察光線和運動,視錐細胞分辨色彩。人類可以感知光學三原色——紅色、藍色和綠色,就是因為有3種感知色彩的視錐細胞。但是雀尾螳螂蝦多達16種,能看見紫外線和紅外線。在海底完全漆黑的礁石縫中,螳螂蝦可以在其它動物經(jīng)過時,通過它們身上微弱的紫外線,判斷眼前的生物是敵是友。

除此之外,雀尾螳螂蝦這對難以置信的眼睛還有更多驚奇之處——可以看到偏振光。動物界中,很多候鳥以及一些昆蟲都能看見偏振光,它們常利用偏振光來指引方向,為自己導(dǎo)航。蜜蜂發(fā)現(xiàn)食物后,會回巢給同伴們跳一支舞,以此轉(zhuǎn)達食物源所在的方向。而這舞蹈,就是利用偏振光作出定位的一種形式。雖然人類無法看到偏振光,但是不妨礙人類利用這種能力——科學家已經(jīng)開始使用偏光診斷損傷和疾病。

到了雀尾螳螂蝦這里,感視偏振光的能力則會在它們繁殖求偶的過程中起到很重要的作用。雀尾螳螂蝦身上的軟甲含有大量糖分,能夠反射圓偏振光(屬于偏振光)。利用表面特征使得光線迂回運動,像螺旋結(jié)構(gòu)那樣快速旋轉(zhuǎn),同類就可通過識別偏振光來判斷傳遞的信號。在同類眼中,對方反射出的偏振光如閃著耀眼光芒的鉆石,獨居的成年雀尾螳螂蝦,以此方式在茫茫大海中尋覓配偶,往往事半功倍。發(fā)出求偶信號后,雙方進行互動和交流,避開了看不見這些光的掠食者,雀尾螳螂蝦彼此“看對眼”后就可以交配繁衍。

雀尾螳螂蝦整年都可繁殖,在其洞穴中交配、產(chǎn)卵、孵卵。雄性釋放精子,形成受精卵,雌性就用“膠粘劑”把受精卵們結(jié)合在一起,一直貼身攜帶達到40天。其間,雌性會對受精卵們進行護理、清潔和充氣,漫長的過程中自己甚至不會吃東西,一直到受精卵孵化為止。孵化后,幼蟲會離開安穩(wěn)的洞穴,幾個月后,新一代完全成熟的成年蝦崛起,各自隱藏在海洋的巖石縫隙中。

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