更新时间:2024-09-19 18:43
枪虾,学名鼓虾,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螯。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。若一群枪虾同时闭合它们的巨螯,发出的声音足以让潜水艇躲过声纳探测器的追踪。
枪虾外部形态包括三部分:体躯、附肢和鳃。体躯分为头胸部和腹部。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(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,当枪虾瞬间闭合大螯发动攻击时,可以产生190-210分贝的声响,比真实的枪声(约150分贝)响得多,可以将猎物瞬间击晕甚至直接击毙。多只枪虾同时闭合大螯发出的声响,可以干扰潜艇的声呐系统和水下通讯系统。
几乎所有的枪虾都生活在海底,很少有离开底部游泳的。少数枪虾生活在寡盐环境中,在红树林、江口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、软体动物、棘皮动物、其他甲壳动物、螠虫动物和虾虎鱼等共生。
枪虾是地球上力量最足、最为吵闹的生物之一,但它们其实也是非常脆弱、很容易相处的动物——如果你拥有它们需要的东西的话。枪虾可以和其他许多海洋物种结成紧密的联盟,甚至能组成奇特的群居形态,保护自己免受海底掠食者的威胁。例如,珊瑚为枪虾提供了庇护所;反过来,枪虾会用气泡“子弹”攻击海星的管足,赶走这些以珊瑚虫为食的棘皮动物。
还有一种枪虾会在沙地上挖洞,然后邀请虾虎鱼前来居住。它们常常一起在洞口徘徊,寻找猎物同时警惕掠食者,虾虎鱼可以为枪虾提供预警,在许多情况下,枪虾至少会将一根触须放在虾虎鱼的身体上,如果虾虎鱼逃进洞穴中,枪虾也会紧随其后。
在所有枪虾物种的共生关系中,最不可思议的要数一些已经形成了社会化组织的物种。数百只枪虾居住在海绵内部,这些枪虾的体型非常小巧,大约只有谷粒大小。它们以任何掉落在海绵上的物质以及海绵自身脱落的组织为食,由体型较大的“虾王”和“虾后”统治。“虾王”和“虾后”是唯一一对能进行繁殖的枪虾。
在这个群体中,体型较小的幼年个体会围绕在海绵中部的“虾后”周围。在入侵者出现时,体型较大的个体会进行防御。当单个枪虾遇到入侵者时,它会有节奏地发出“咔哒—咔哒—咔哒”的声音,召集同伴前来。前来助阵的枪虾还会同步发起攻击,同时发出“咔哒”声,这是一个警告外来者的信号:你已经进入一个居住着枪虾群体的海绵,如果你硬要闯进来,那就不是几只枪虾,而是整个群体要携起手来把你赶出去。
鼓虾科(Alpheidae)隶属于节肢动物门(Arthropoda)甲壳动物亚门(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。
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。
与许多甲壳动物一样,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。
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。
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。