какие звуки издает креветка
Самое шумное существо в океане — это креветка
Шум «слоя креветок» — единственный из всех естественных шумов, способный «ослепить» сонар подводной лодки, оглушив акустика сквозь наушники.
Находясь под креветочным слоем, гидроакустик не слышит, что происходит над ним, и наоборот. Слышимость из-под слоя креветок можно обеспечить лишь одним способом: поднять сквозь него мачту.
Уровень шума, производимого скопищем креветок, доходит до оглушительных 246 децибел. Даже с учетом того, что звук в воде распространяется быстрее, он приравнивается к 160 децибелам в воздухе — гораздо громче, чем шум при взлете реактивного самолета (140 дБ) или порог болевой чувствительности человека. Некоторые наблюдатели приводили следующее сравнение: это как если бы все жители нашей планеты одновременно взялись жарить на сковородке бекон.
Источником сплошного шума являются триллионы креветок, одновременно щелкающие своей единственной «негабаритной» клешней. Щелкающие креветки, представители разнообразных видов Alpheus и Synalpheus, встречаются в неглубоких водах тропиков и субтропиков.
То, как все это происходит, даже более интересно, чем как это все звучит. На видеосъемке, сделанной с частотой 40 000 кадров в секунду, хорошо видно, что звук возникает через 700 микросекунд после того, как захлопывается клешня. Оказывается, шум производит не щелчок клешни, а лопанье пузырька — эффект, известный науке как «кавитация».
Как же все это выглядит? Маленький бугорок на одной стороне клешни входит в углубление на другой ее стороне. Клешня закрывается так быстро, что из нее выстреливает струйка воды. При этом скорость водяной струйки доходит до 100 км/ч — вполне достаточно для образования расширяющихся пузырьков водяного пара. Когда вода замедляется и давление нормализуется, пузырьки разрываются, производя сильное тепло (до 20 000 °С), громкий хлопок и свет, — последнее считается довольно редким явлением и называется «звуколюминесценцией», то есть когда звук генерирует свет.
Креветки используют свой шум, чтобы оглушить добычу, а также для общения и поиска половых партнеров. Помимо выведения из строя сонара, этот резкий и интенсивный звук оставляет вмятины в гребных винтах кораблей.
S. Fry, «The Book of General Ignorance»
Креветка – самое шумное океанское существо: 10 удивительных фактов из жизни
Нереально человеку знать все, несмотря на то, насколько бы начитанным и умным он бы ни был. На сегодняшний день фактотека настолько обширна, что каждый день можно узнавать новые и интересные факты обо всем на свете.
Самые разнообразные, необычные, увлекательные и занимательные факты о космосе, человеке, природе и мире в целом, которому точно есть, чем вас удивить. Интересные истории из повседневной жизни человечества порой настолько поражают, что ими тут же захочется делиться с другими.
А ты слышал, что…? Можешь себе представить, что…? А ты знал что…? Обычно такими словами начинается диалог с человеком, который хочет поделиться с вами действительно интересной, поразительной, а может даже шокирующей информацией.
Сегодня в журнале ЕЩЁ мы собрали для вас 10 редких и, как для нас, удивительных фактов, о которых вы, возможно, услышите впервые
Если это так, то не забудьте поделиться ими с друзьями. Пусть тоже теперь знают, что…
1. Саудовская Аравия импортирует песок, а вместе с ним и верблюдов из Австралии
И несмотря на то, что Аравийская пустыня занимает практически всю территорию Аравийского полуострова, около 2 300 000 км², и считается второй по величине после Сахары, местный песок полностью не пригоден для строительства и использования в производственных целях. Для этого его импортируют из Австралии.
Верблюды в Аравийской пустыне тоже водятся. Но их используют скорее как местный транспорт и для развлечения туристов. Их мясо не пригодно для употребления в пищу. Для этого завозят диких верблюдов из Австралии, чье мясо более сочное.
2. Оксфордский университет построили задолго до появления одной из древних цивилизаций ацтеков
Оксфордский университет по праву является старейшим университетом в англоязычном мире. И хотя точной даты его основания нет, но есть информация, что обучение здесь стало проводиться уже в 1096 году. Существует также упоминание, что в 1167 году Генрих II, король Англии с 1154 по 1189 года, запретил английским студентам поступать в Парижский университет. Это послужило толчком к стремительной популярности Оксфордского университета.
Для сравнения первые упоминания о таком воинственном народе, как ацтеки, появилось только лишь в XIII веке.
3. Разработка современного дизайна флага Америки принадлежит 17-летнему школьнику Роберту Хефту
Новый дизайн флага был разработан в 1958 году, и его идея принадлежала обычному школьнику, 17-летнему Роберту Хефту. Получив от учителя задание для проекта, приуроченного к принятию в состав США Аляски и Гавайев в качестве 49-го и 50-го штатов, Хефт вместе со своими одноклассниками принялся за его выполнение. По итогу высшей похвалы от учителя за разработанный дизайн флага Хефт так и не получил. Учитель оценил его работу на 4 балла, но добавил, что повысит оценку, если Конгресс одобрит его дизайн.
Так и случилось. В 1960 году флаг Хефта выбрали из полутора тысяч предложенных вариантов. Учителю ничего не оставалось, как сдержать свое слово и наградить студента высшим баллом за проделанный труд.
4. Популярное нынче имя Джессика придумал Шекспир
На сегодняшний день имя Джессика считается одним из самых популярных имен в англоязычном мире. Впервые оно упоминается в комедии “Венецианский купец”, написанной знаменитым английским поэтом и драматургом Уильямом Шекспиром в 1569 году. До этого времени такого имени просто не существовало.
Для одного из персонажей своей комедии Шекспир, дочери еврейского купца Шейлока, автор преобразовал библейское имя Иска (Iscah), которое в его время произносилось как Джеска (Jesch). В этом и кроется история происхождения имени.
На сегодняшний день это имя находится на шестой позиции по популярности в Великобритании, в особенности в Шотландии и Уэльсе, и на 179 месте в Америке.
5. Самый продаваемый товар в мире
Кто-то сейчас мог подумать, что это iPhone, но это далеко не так. Популярному во всем мире гаджету досталось почетное второе место в рейтинге популярности. А на первом месте оказался банальный Кубик Рубика, изобретенный в 1974 году легендарным Эрне Рубиком. Кстати официальное название головоломки “Магический кубик”.
В 80-х годах прошлого века автор идеи кубика получил венгерский национальный приз за лучшее изобретение, а также выиграл конкурсы на лучшую игрушку в США, Великобритании, Германии, Франции.
Более 450 млн кубиков Рубика было продано за все это время по всему миру, и, кажется, что головоломка никогда не утратит своей популярности.
6. Креветка – самое шумное океанское существо
Можете себе представить, что именно маленькие креветки, а не, например, огромные голубые киты, способны издавать самый громкий звук на свете? Шум, который производит скопище креветок, считается единственным естественным шумом, который может не только “оглушить” и вывести из строя сонар подводной лодки, но и оставлять вмятины на гребных винтах кораблей.
Уровень шума, который производит плотный “слой креветок”, может достигать отметки в 246 децибел в воде, что приравнивается к 160 децибелам в воздухе. А это, на минуточку, намного громче шума взлетающего реактивного самолета с его 140 децибелами или порогом болевой чувствительности человеческого уха.
Все дело в том, что триллионы креветок, собираясь стаями, производят громкие звуки своими одновременно щелкающими маленькими клешнями. Чтобы стало более понятно, наблюдатели этого природного явления отметили, что это все равно, если бы все жители нашей планеты начали одновременно жарить шкворчащий на сковородке бекон.
7. Что было бы, если бы машины могли ехать по прямой вверх
В таком случае дорога до космоса заняла бы всего один час.
8. Вредна ли Кока-Кола?
И пока многие твердят, что Кока-Кола это зло, и ее ни в коем случае нельзя давать пить детям, потому как она способна расщеплять известковый налет в унитазе, другие доказывают обратное. На самом деле, этот напиток отлично устраняет расстройство желудка, помогает справиться с приступами тошноты и болью в горле.
9. Самый дорогой фильм в истории мирового кинематографа
10. У меда нет срока годности
Такой сладкий и многими любимый продукт, как мед не зря именуют вечным. Все дело в том, что мед не испортится, даже если его хранить несколько тысяч лет. Он темнеет, кристаллизуется, но при этом не теряет своих полезных и вкусовых свойств.
А какие из приведенных фактов стали для вас открытием и удивили больше всего? Делитесь своим мнением в комментариях под постом.
Вы будете удивлены, узнав, какое существо создает самый сильный шум в океане
Оказывается, самое шумное существо в океане – это креветка! Невероятно, но эти малыши могут творить такие вещи… Например, они собираются в большую стаю и своим шумом «ослепляют» акустиков на подводных лодках: сквозь креветочную массу специалист ничего не услышит, как бы ни старался.
Уровень шума от креветок может достигать 246 децибел – это просчитали ученые. Данный показатель приравнивается к 160 децибелам на суше: звук креветок мог бы перерыть шум реактивного самолета. Более того, звуковая волна от морских обитателей настолько резкая, что может оставлять вмятины на гребных винтах кораблей.
Как же столь маленькие креветки могут издавать такие шумы? Секрет кроется в их щелкающей клешне. Многие ракообразные используют эту свою особенность для охоты, отпугивания врагов или брачных игр.
Когда клешня морского обитателя хлопает – образуется мощная струя воды, скорость которой достигает 100 метров в час. Если в это время рядом оказалась мелкая рыбка – она будет убита. Щелчки клешней креветок могут оглушать добычу на расстоянии двух метров. Также звуковая волна такой силы способна пробить стекло.
Есть также в мире ракообразных довольно редкое явление, именуемое «звуколюминесценцией»: после того, как струя воды от хлопка клешни замедлится, давление придет в норму. При этом образовавшиеся пузырьки будут разрываться и производить тепло, свет и громкий звук: температура может приблизиться к температуре на Солнце.
Посмотрите еще эти видео про ракообразных: вы будете поражены, насколько разнообразна и богата на выдумки природа.
Креветка-щелкун стреляет плазмой
На КДПВ креветка-щелкун. Распространённый рачок, реальные способности которого больше подходят для сверхъестественной твари:
Креветка-щелкун
Варианты русскоязычных названий семейства Alpheidae: раки-щелкуны, креветки-щелкуны, креветки-пистолеты, щелкающие креветки.
Креветок-щелкунов больше тысячи видов, внешне они могут немного различаться, но у всех есть общая черта: ассиметричная клешня, которой они издают громкий щелкающий звук.
Ареал обитания — примерно везде, хотя большинство видов предпочитает тропические и умеренные прибрежные и морские воды:
Щелкающие креветки издают такой громкий треск, что мешают акустической передаче под водой.
Супер-сила креветки
До 2000 года ученые считали, что громкий звук возникает от удара двух половинок клешни друг о друга. Но потом доказали, что в громком звуке замешана гидродинамика.
Креветка может сомкнуть клешню очень быстро: кончик подвижной части ее клешни движется со скоростью 20 м/с. Вода, находящаяся между половинками клешни, выдавливается и образует водную струю со скоростью 30 м/с, или 100 км/ч. Скорость водяной струи настолько высока, что мы получаем падение давления ниже давления водяного пара, что приводит к кавитации.
Кавитация
Кавитация возникает, когда скорость воды очень высока, и в этом случае давление значительно падает из-за принципа Бернулли. Давление падает даже ниже давления водяного пара, и вода будет испаряться, т.е. закипать, при температуре окружающей среды. Из-за низкого давления образующийся паровой пузырь вырастет примерно до 1 см. Но когда давление снова повысится, этот пузырь схлопнется, высвободив энергию.
Ученые записали на гидрофон и сняли креветок на высокоскоростную видеокамеру, которая записывает 40 000 кадров в секунду, т.е. каждые 25 микросекунд камера делает снимок. Только при такой скорости записи стало возможно рассмотреть закрытие когтя, рост пузыря и схлопывание пузыря.
Камеру настроили так, что щелчок — стал триггером для срабатывания камеры, но при этом камера все равно писала кадры до триггера. Все эти танцы с бубном, чтобы в супер-слоумо заснять, что произошло в промежутке сразу после закрытия когтя.
Кавитационная эрозия в двигательных установках судов — серьезная проблема. Когда вода обтекает гребной винт корабля с большой скоростью, создается разрежение, и возникающие кавитационные пузыри повреждают гребной винт корабля. Большие металлические лопасти повреждаются из-за схлопывания пузырьков, образующихся вокруг пропеллера.
Дельфины не могут плавать со скоростью более 15 м/с их «кавитация» за бочок кусает. А тунцы могут, у них болевых рецепторов на плавниках нет, им все равно на повреждения тушки.
В этой статье прям подробно и с терминами описывают предположительную физику всего процесса.
По сути, клешня креветки-щелкуна — это механизм, который работает по принципу «молот бьет по наковальне».
(a ) Щелкающие компоненты клешней креветки: d соответствует дактилю, p — поршню и s — гнезду.
( б ) закрытая клешня; виден канал, через который выходит поток.
( c ) Визуализация упрощенной геометрии когтя, используемой в исследовании выше.
Фото ниже — покушение на бедного краба.
Высокоскоростные видеозаписи
Кавитационный пузырь креветки-щелкуна — дерзкий, как пуля резкий. Ладно, не как пуля. В 4 раза медленнее, чем пуля выходит из пистолета ТТ. Но всё же, невооруженным глазом фиг что рассмотришь. Вот подборка слоумо-гифок и ссылок на видео, где что-то можно разглядеть.
Кадры из исследования 2000 года:
Высокоскоростная съемка креветок (40 500 кадров в секунду) на виде сверху.
150 x 150 пикселей, 24 бита, 110 кадров, 10 000 кадров/cек, 662 КБ/сек,
время экспозиции без сжатия 25 мкс.
Высокоскоростная съемка креветок (13 500 кадров в секунду) при виде сбоку.
128 x 128 пикселей, 24 бита, 75 кадров, 10 000 кадров/cек, 480 КБ/сек, без сжатия.
Время выдержки 75 мкс.
Высокоскоростная съемка креветок (2000 кадров в секунду) спереди.
512 x 144 пикселей, 8 бит, 101 кадр, 10.000 кадров / сек, 720 КБ / сек,
время экспозиции без сжатия 25 мкс.
Высокоскоростная съемка креветок (2000 кадров в секунду) спереди.
512 x 144 пикселей, 8 бит, 101 кадр, 10.000 кадров / сек, 720 КБ /сек, время экспозиции без сжатия 25 мкс.
Кстати, ультовать кавитацией при охоте могут не только креветки-щелкуны. У креветки-богомола есть пара молоткообразных хищных придатка, которыми она лупит добычу.
Ученые думают, что кавитация у креветок-богомолов скорее баг, чем фича. Кавитационные пузыри калечат хищные придатки — со временем поверхность придатков покрывается ямками и углублениями. Креветки-богомолы линяют чаще котиков, так что борются с побочкой, обновляя панцирь.
У креветок-богомолов столько фишек интересных, что я уже хочу отдельно про них написать. А пока просто посмотрите какие они красивые:
Креветочная люминесценция
В ходе другого эксперимента, выяснили, что кавитационные пузыри креветок еще и светятся.
Ученые увидели короткую интенсивную вспышку света при схлопывании пузыря. Из-за сходства с сонолюминесценцией это явление назвали «shrimpoluminescence», что-то вроде «креветколюминисценция».
Длительность вспышки менее 10 нс. Общее количество фотонов, испускаемых изнутри горячего пузыря, составляет до 5 × 10 4 фотонов, что обычно на один-два порядка меньше, чем сонолюминесценция от одного схлопывающегося пузыря. Поэтому свечение креветок не может быть обнаружено невооруженным глазом.
Излучение света при схлопывании пузыря может не иметь биологического значения, возможно это просто побочка коллапса пузыря.
Более того, в 2019 году чуваки заморочились, купили на e-Bay креветку-щелкуна, собрали ее панцири после линьки, напечатали на 3D-принтере аналог клешни, только в 5 раз больше и добыли с помощью него плазму. Теперь думают, как эту бандуру применять, предлагают продукты дезинфицировать. Вот ссылочка на статью про исследование.
Сотрудничество
Креветки-щелкуны «дружат» с рыбами-бычками.
Зрение у рыбки лучше, чем у креветки. Так что креветка делает всю грязную работу, вроде рытья норки или охоты на добычу, а рыба-бычок палит за обстановкой.
Креветка-щелкун держится своими антенками за хвост рыбы-бычка. Если рыба-бычок видит опасность, она дергает хвостом и оба чувака прячутся в норке. Но такая тема есть не у всех креветок-щелкунов и не у всех рыб-бычков, у которых больше двух тысяч видов.
Некоторые креветки-щелкуны живут колониями, как муравьи.
Недоразумение в ВМФ США
Во время Второй мировой войны треск креветок-щелкунов начал мешать работе гидролокатора, который военные США использовали для обнаружения подводных лодок противника.
ВМФ нужно было знать, откуда исходит шум, поэтому они обратились к исследователям из отдела военных исследований Калифорнийского университета, которые обнаружили его источник: многочисленные сообщества крошечных креветок-щелкунов, населяющие коралловые рифы.
Военно-морской флот даже записал звуки креветок-щелкунов в учебный протокол, чтобы операторы гидролокаторов научились распознавать креветок, когда они их слышали.
В природе, шум кораллового рифа обычно индикатор его здоровья. Активная охота = сбалансированная экосистема.
Креветка-щелкун в культуре
Рок-музыка
Профессор биологии Университета Сиэтла Кристин Халтгрен и ее коллеги из Великобритании назвали свою находку Synalpheus pinkfloydi в честь своей любимой рок-группы Pink Floyd. Вот этот красавчик:
Даже в культуру эту креветку встроили. Если бы Synalpheus pinkfloydi украсил обложку альбома Pink Floyd 1977 года «Animals», а не знаменитая надувная свинья. (Изображение Криса Джарвиса).
Супергероика
Netflix подсветили креветку-щелкуна через персонажа Джейми Фокса в фильме «Project Power», в эпизоде, где чувак уничтожает противников каплями дождя. Понятно, что вопрос о возможности провернуть все нарисованные спецэффекты не стоит, как минимум из-за масштаба. Но Netflix распиарили креветку-щелкуна, зрители после выхода фильма активно гуглили запрос «pistol shrimp».
Аниме
Смесь краба и черепахи с клешнями как у рака щелкуна — черекраб. Его выдумали 3 школьницы из аниме «Руки прочь от киноклуба» для своей короткометражки:
Сверхъестественная сила черекраба основана на реальных способностях креветки-щелкуна.
Скины
А вот просто несколько фоток креветок-щелкунов:
Звучат ли морские животные?
Обычно, когда мы стоим у берега моря и слушаем шум прибоя, нам кажется, что под поверхностью моря царит полное безмолвие. С полным безмолвием связывается у нас всегда представление о морских глубинах. Всем известна поговорка — «нем, как рыба». Оказывается, что это неверное представление. Подводный мир полон звуков, и морские животные их прекрасно слышат.
Но только все эти звуки надо научиться слышать и различать между собой.
Гидроакустика — интереснейшая область науки, находящаяся пока на самом первом этапе своего развития. Как известно, современное навигационное искусство связано со сложнейшими и чрезвычайно тонкими приборами — уловителями звука. И вот оказалось, что эти тонкие приборы, рассчитанные на улавливание определённых звуков, ловят и массу каких-то других, путающих всю картину. Звуки эти издаются разными морскими животными. С помощью тонкого звукоуловителя нащупывают шум, производимый винтом какого-то другого судна, может быть, вражеской подводной лодки, слышат совершенно такие же звуки, и вдруг оказывается, что их издаёт какое-нибудь животное, сидящее на дне, тут же под кормой корабля. Так, например, громкий щёлкающий звук издаёт креветка альфеус своими клешнями (рис. 174).
Рисунок 174. Звучащая креветка альфеус,
Вы сидите у себя в лаборатории и вдруг слышите резкий отчётливый звук; вы в полной уверенности, что на столе лопнула стеклянная банка, но оказывается, что это щёлкнул своей клешнёй сидящий в аквариуме альфеус. А представьте себе, что где-нибудь на дне прячутся среди камней сотни альфеусов и щёлкают клешнями. Что покажет вам ваш чуткий звукоуловитель на палубе корабля? А ведь издавать различные звуки оказывается могут не только альфеусы, но очень многие морские животные.
Конечно, не все эти звуки улавливаются человеческим ухом. Очень многие из них находятся за пределами чувствительности нашего ушного аппарата. Однако эти ультразвуки хорошо улавливаются современными гидроакустическими приборами.
Давно известно, что некоторые морские рыбы могут издавать довольно громкие, а иногда и весьма мелодичные звуки. К таким рыбам относятся» между прочим, сциены. Некоторые предполагают, что поверие о пении мифических морских дев — сирен, завлекающих неопытного моряка в пучину моря и чуть не погубивших Одиссея, сложилось под влиянием «пения» рыб сциен.
Рыбаки давно знают, что рыбы издают различные звуки. Вот как пишет об этом Н. Зубов: «Рыбаки Малайского берега Южно-Китайского моря выходят на дневной лов группами. В каждой группе две большие лодки с рыбаками и сетями и третья маленькая, рассчитанная всего на одного человека — старшину группы. Старшина подслушивает рыбу и указывает, где именно ставить сети. Для этого старшина-слухач, удерживаясь рукой за борт, опускается в воду настолько, чтобы над его головой было около 30 см воды. Прислушиваясь таким образом около полминуты, он поднимает голову над водой, чтобы отдохнуть, и затем снова опускает её под воду.
Если он убеждается, что вблизи нет рыбы или её так мало, что не стоит ставить сети, он влезает в свою лодку и приблизительно через 50 минут снова опускается в воду и опять начинает прислушиваться.
Как только слухач убеждается, что обнаружил достаточное скопление рыбы, он делает знак рукой, и обе лодки ставят сети так, чтобы образовался замкнутый круг. Это делается возможно быстрее, чтобы рыба не успела уйти. Поэтому на каждой из больших лодок до 10 рыбаков, часть из них гребёт, часть ставит сети.
Задачей подслушивания является определение по характеру звука, какая рыба находится поблизости, а по мощности звука количества её.
По словам слухачей, обыкновенная джуфили производит шум, подобный шуму поджариваемого риса. Другой вид той же рыбы производит ворчащий звук. Большие стаи сельди производят шум, похожий на чириканье молодых птенцов. У серебряного леща, по словам слухачей, неприятный голос.
Такие звуки производятся рыбами во время питания. Во время передвижения рыб слышатся несколько отличные звуки. Сардины звучат, как прибой в тихую ночь, звук кильки напоминает гудение, подобно шороху ветвей при ветре, скат производит звуки ртом, когда он лежит на дне, и плавниками, когда движется. Слухачи говорят, что у него приятный голос. Про других рыб слухачи говорят: «У них нет голоса, они не умеют говорить».
В настоящее время рыболовные суда снабжаются особыми эхолотами — рыбными локаторами, и улавливаемые ими звуки от проходящей стаи рыбы дают знать о том, какая рыба внизу и каково её количество. С помощью рыбных локаторов можно различать более десятка разных, промысловых рыб.
Вода — очень удобная среда для передачи звука. В воздухе звук в секунду проходит 330 м, а в воде около 1 500 м, при этом в воде звук распространяется дальше и меньше изменяется. Имеет значение и то, что звуковые волны в воде прямо передаются на слуховой аппарат, без всякой промежуточной среды.
А слышат ли сами животные эти разнообразные шумы и звуки в морском царстве? Безусловно, да. Н. Зубов предполагает, что, например, рыба, ловящаяся на поддёв, идёт к нему, обманутая шумом подёргиваемой бичевы, принимая его, возможно, за шум мелкой рыбы. Всем рыбакам известно, что во время лова рыбы надо соблюдать полную тишину. Когда рыбу или зверя загоняют в сеть, стучат ногами в дно лодки, пугая этим добычу. Гидроакустические приборы морского корабля могут и в другом случае столкнуться с морскими организмами. Сейчас уже почти все морские суда снабжены эхолотом. Есть эхолоты, действующие постоянно, выписывающие пером самописца на бумажной ленте барабана линию морского дна, и вот вдруг, помимо этой кривой истинного дна и много выше её, может появиться вторая кривая ложного дна. Это значит, что под килем корабля прошёл густой косяк рыбы, и звуковая волна, непрерывно идущая от корабля, отразилась от рыбных спин и вернулась в самописец прибора (рис. 175).
Рисунок 175. Стая рыбы может мешать работе эхолота и давать кривую на ленте самописца.
Итак, море и морские животные имеют свой язык, и когда мы расшифруем этот язык, мы сумеем прочесть ещё одну интереснейшую книгу природы (рис. 176).
Рисунок 176. Разные сигналы на ленте самописца от стаи рыб.