• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.07.2022, 11:17
Сергей Васильев
1 838

Прозрачный шлем защищает раков-щелкунов от собственных ударов

❋ 5.7

Щелкая боевой клешней, некоторые ракообразные поражают противника сверхмощным акустическим ударом, от которого сами защищены прозрачным «шлемом» с дыркой в передней части.

©Alexandra Kingston et al., 2020 / Автор: Никита Тарасов

Раки-щелкуны производят одни из самых громких звуков в океане, оглушая проплывающую мимо рыбу. Однако они остаются неуязвимы для собственных акустических ударов. Ученые выяснили, что надежную защиту им обеспечивает прозрачный «колпак», накрывающий окрестности глаз. Его необычная структура эффективно рассеивает энергию удара и может стать основой для разработки более безопасных шлемов. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Миниатюрные раки-щелкуны вырастают всего до нескольких сантиметров, однако могут поспорить с белугами и кашалотами за звание самых громких жителей моря; их скопления создают помехи для работы подводных сонаров. Эти звуки производятся асимметричной боевой клешней с крайне необычным устройством. Сочетание твердых и упругих деталей позволяет «взводить» ее и резко отпускать, словно катапульту. При этом возникает мощная ударная волна, создающая оглушительный щелчок и даже короткие световые вспышки.

Считается, что сами креветки используют эти звуки для взаимодействия друг с другом, а также для охоты, оглушая проплывающую мимо добычу. Кроме того, показано, что из-за глобального потепления и нагревания воды ракообразные становятся активнее и в последние годы щелкают даже громче прежнего. Однако удар подобной силы может быть опасен для самих щелкунов, особенно для их нервной системы. Механизмы их защиты исследовала Александра Кингстон (Alexandra Kingston) и ее коллеги из американского Университета Талса.

Креветка Alpheus heterochaelis (А), ее боевая клешня (В) и «орбитальный колпак» (С), границы которого показаны пунктиром, а антериорное отверстие — стрелкой / ©Kingston et al., 2022

Главное внимание ученые обратили на прозрачный «орбитальный колпак» (orbital hood) — нечто вроде крошечного шлема, прикрывающего верхнюю часть головогруди щелкунов — область вокруг глаз. Такая структура встречается только у них, но не у других ракообразных. Чтобы убедиться в ее защитной функции, ученые поставили эксперименты с раками Alpheus heterochaelis, у части которых защитный шлем удаляли и затем подвергали звуковому удару.

Графическое описание новой работы / © Kingston et al., 2022

В норме животные пугаются такого воздействия и стараются вернуться в укрытие. Обычные креветки с «орбитальным колпаком» так и поступали. Однако те, у кого он был удален, вели себя совершенно иначе: они начинали вертеться и падать, оказывались дезориентированы и с трудом управляли своим телом, а на то, чтобы добраться в укрытие, требовалось в семь раз больше времени, чем их соседкам, сохранившим защиту головных ганглиев.

«Орбитальный колпак» не плотно прилегает к остальной части экзоскелета раков. Будучи прозрачным, он накрывает глаза, а пространство между ними и «шлемом» заполняет вода. Кроме того, в передней части он открывается отверстием. Ученые считают, что именно такая структура обеспечивает нужную защиту: резкое сотрясение «шлема» передается на воду, но создающийся при этом избыток давления выбрасывается через отверстие спереди. Возможно, такая структура позволит усовершенствовать и шлемы, которые используют люди.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
15 июля, 11:00
НИУ ВШЭ

В Институте искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ предложили новый подход, основанный на современных методах машинного обучения, для определения генетического происхождения человека. Графовые нейросети позволяют с высокой точностью различать даже очень близкие популяции.

14 июля, 16:17
Денис Яковлев

Люди, которые занимаются сексом реже раза в месяц, имеют необычайно высокий риск смерти, если у них есть лишний вес и симптомы депрессии, выяснили ученые.

14 июля, 11:29
ПНИПУ

Представьте мир, где извергаются серные вулканы высотой в 60 раз больше Эвереста, под 20-километровым льдом скрываются океаны, мощные гейзеры выбрасывают струи водяного пара в космос, а реки из жидкого метана стекают в углеводородные моря. Так выглядят спутники планет Солнечной системы. Ученый Пермского Политеха Евгений Бурмистров рассказал, почему они считаются самыми перспективными местами для поиска жизни и колонизации.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

15 июля, 11:00
НИУ ВШЭ

В Институте искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ предложили новый подход, основанный на современных методах машинного обучения, для определения генетического происхождения человека. Графовые нейросети позволяют с высокой точностью различать даже очень близкие популяции.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно