какие звуки издают крабы

10 интересных фактов о крабах

Хотя есть много животных, у которых в названии есть термин «краб», не все из них являются настоящими крабами. Интересно, правда? Продолжай читать, чтобы узнать больше об этом ракообразном. Вот еще информация об анатомии краба.

• У крабов десять ног и их называют декаподами. Как и пауки, у крабы тоже могут сгибать ноги в суставах.
• Передние две ноги краба обычно называются когтями и не используются для локомоции. Когти также называются клешнями и могут быть большими у некоторых крабах. Плавающие крабы используют задние ноги в качестве лопаток для перемещения, когда они находятся в воде.
• Мужские крабы обычно имеют клешни синего цвета, в то время как женские крабы красные. Ярко выраженный красный цвет делает их похожими на красный лак для ногтей!
• У крабов есть глаза на стебельках, что позволяет им видеть вокруг, даже когда они находятся под водой или в камне, или в норе. Их глаза сделаны из сотен маленьких линз.
• Живот краба находится под его главной оболочкой, в отличие от омара, у которого брюшко на спине. У них также есть модифицированные придатки, называемые максиллипсами, которые используются для пищеворения.
• Большинство крабов имеют сплющенное тело, позволяющее им проходить через узкие щели и подводные пути, чтобы спастись от хищников.
• Некоторые крабы могут откладывать и переносить до миллиона яиц одновременно. Личинки крабов крошечные, размером с голову швейной булавки.
• Крабы работают вместе, чтобы собирать пищу и защищать свои семьи.
• Крабы могут заразиться опасным паразитом под названием саккулина, который может кастрировать краба и заставить его инкубировать свои яйца. Крабы с этим паразитом не получают достаточного питания и в конце концов умирают.

Крабы всеядны и едят как растительную, так и животную пищу. Они питаются различными видами водорослей, червей, моллюсков и других ракообразных (включая крабов). Различные виды крабов имеют различные пищевые привычки, которые в основном зависят от окружающей среды и вида пищи, которую они могут получить. Например, крабы, обитающие в соленой воде, питаются детенышами черепах и даже тушами птиц и других морских животных, которых вымывает на берег.

Крабы используют свои клешни, чтобы держать пищу или добычу, рвут ее на маленькие кусочки и помещают в рот. Некоторые виды крабов могут фильтровать пищу в воде с помощью волосков, которые имеют жесткую волосяную структуру.

Источник

Механизм генерации плазмы раками-щелкунами воспроизвели с помощью 3D-печати

Xin Tang and David Staack / Science Advances, 2019

Раки-щелкуны известны своей способностью издавать с помощью клешни крайне громкий звук, используя кавитационный механизм, во время которого в воде появляются воздушные пузырьки с образующейся в них плазмой. Американские ученые создали 3D-печатный аналог клешни, воспроизводящий этот механизм. Тесты искусственной клешни показали, что ее эффективность создания кавитации выше, чем у некоторых других методов, рассказывают авторы статьи в Science Advances.

Синь Тан (Xin Tang) и Дэвид Штаак (David Staack) из Техасского университета A&M создали модель клешни рака-щелкуна и смогли воспроизвести кавитационный механизм образования плазмы и излучения во время ее сжимания. Авторы создали высокоточную масштабную модель клешни рака с помощью рентгеновской микротомографии, а затем распечатали на 3D-принтере две пластиковые части, аналогичные половинам клешни, но увеличенные в размере в пять раз. Авторы создали установку, в которой к этим частям присоединена скручивающая металлическая пружина, выступающая в качестве аналога мышц у рака-щелкуна. Установка оснащена спусковым механизмом, позволяющим освободить пружину и сжать клешню.

Строение большой клешни рака-щелкуна

Xin Tang and David Staack / Science Advances, 2019

Схема модели клешни

Xin Tang and David Staack / Science Advances, 2019

Ученые попробовали обнаружить свечение во время схлопывания кавитационной полости. Измерения с помощью ПЗС-матрицы и фотоэлектронного умножителя позволили зарегистрировать слабоинтенсивный сигнал длительностью около 13–14 наносекунд, возникающий во время первого схлопывания кавитационного пузырька. Наконец, расчеты показали, что эффективность преобразования энергии пружины в потенциальную энергию кавитации составляет около 36 процентов, что выше, чем, к примеру, у лазерной кавитации. Авторы работы считают, что более пристальное изучение механизма и усовершенствование конструкции может позволить создать эффективное устройство для генерации плазмы для некоторых применений.

Непропорционально большой клешней также известны самцы манящего краба (Uca mjoebergi). Они используют ее для охоты, а также для привлечения самок во время брачного ритуала, при котором они помахивают клешней. В прошлом году австралийские ученые так же использовали искусственную модель клешни и выяснили, что самки предпочитают самцов, способных быстро двигать клешней, а также ускорять темп движений.

Источник

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:

Источник

Ученые выяснили, как раки говорят во время секса

Пальмовые воры — огромные раки массой до 4 кг, которых из-за внешнего вида часто путают с крабами. Они распространены в тропиках на островах Индийского и западной части Тихого океанов.

Когда-то считалось, что пальмовый вор способен самостоятельно срезать кокосы с пальм и даже колоть их клешнями — за это он и получил свое название.

Но в действительности раки ничем таким не занимаются и просто подбирают упавшие кокосы.

Пальмовые воры общаются между собой, издавая пощелкивающие звуки, и эти щелчки весьма разнообразны. Исследователи пришли к выводу, что их «словарный запас» весьма разнообразен и довольно сложен, по крайней мере для ракообразных.

На то, что пальмовые воры издают различные звуки, ученые обращали внимание и раньше, но не знали, как и почему они это делают. Теперь исследователям удалось записать звуки, которые раки издают во время спаривания — и этот труд имеет все шансы получить Шнобелевскую премию. Работа была опубликована в журнале Zoology.

Самки и самцы пощелкивали до, во время и после спаривания, и на каждой стадии щелчки были разными.

Рентгеновские снимки показали, что пальмовые воры издают эти звуки с помощью тонких вибрирующих придатков — скафогнатитов. Это пластинки на второй паре нижних ногочелюстей у высших ракообразных, их движение создает ток воды через жабры. При вибрации скафогнатиты задевают твердые пластины в жаберных каналах раков, постукивая о них. Изменяя скорость вибрации, пальмовые воры издают разнообразные по частоте звуки.

До этого единственным ракообразным, способным на такое, считался флоридский рак, Procambarus clarkii.

Хотя данное исследование было посвящено лишь общению раков во время спаривания, очевидно, они способны передавать сигналы и в других условиях, отмечают ученые. Однако чтобы расшифровать «язык» пальмовых воров, потребуются дальнейшие исследования.

Хотя раки не перебивали друг друга и издавали звуки по очереди, ученые затрудняются сказать, когда «высказывалась» самка, а когда — самец. Предназначение этих звуков пока неизвестно — возможно, они обеспечивают при спаривании дополнительную стимуляцию.

«Результаты исследования позволяют предположить, что пальмовые воры общаются с помощью звуков, — пишут авторы работы. — Очевидно, что воспроизводство звуков с использованием дыхательной системы может быть связано с другими функциями. Известно, что у ракообразных есть разные химические сигналы для спаривания, сбора в группы, сражений. Некоторые виды рассеивают свою мочу с помощью дыхательной системы. Адаптируясь к наземной среде обитания, пальмовые воры развили отличное обоняние, что дает основания полагать, что они общаются с помощью химических сигналов. Поэтому необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, есть ли взаимосвязь между химическими и акустическими сигналами — это позволит нам узнать больше о межличностном общении пальмовых воров».

Хотя пальмовые воры часто питаются растительной пищей, на самом деле они всеядны.

В 2017 году на глаза биолога Марка Лайдре попала сцена нападения раков на красноногую олушу — птицу крупнее самого рака.

Один из пальмовых воров подкрался к ней, пока она спала на нижней ветке дерева, вцепился в ее крыло и удерживал, пока олуша пыталась отбиться от него ногами. Запах крови привлек еще пятерых пальмовых воров, которые поспешили присоединиться к битве. За несколько часов они расчленили и съели птицу.

Это не первый раз, когда кокосовые раки нападают на красноногих олуш, отметил Лайдре. Два года назад его коллега наблюдал, как рак затащил птицу в нору.

Несмотря на жестокость увиденного, эти кадры позволяют узнать больше о жизни пальмовых воров, считает Лайдре. Они не слишком хорошо изучены и любая информация может быть полезна. Так, установлено, что птицы избегают гнездиться на островах, где много кокосовых раков.

Впрочем, людям бояться нечего, уверяет Лайдре. По его мнению, раки не агрессивные, а любопытные и нападать на человека не станут.

Источник

Многощетинковый червь оказался одним из самых громких морских животных

Морской многощетинковый червь Leocratides kimuraorum издает громкие щелкающие звуки с помощью больших рта и глотки. Вверху: внешний вид червя, внизу: рот и глотка червя крупным планом. Масштаб — один миллиметр.

Naoto Jimi et al. / Species Diversity, 2017

Биологи обнаружили многощетинкового червя, способного издавать щелканье, сила которого превышает ударную волну истребителя, сообщается в Current Biology. Животное, достигающее в длину три сантиметра, во время борьбы с другими особями издает звуки силой 140-157 децибел. Для сравнения, крупнейшее животное на планете, синий кит, издает звуки силой 188 децибел.

Многощетинковых червей Leocratides kimuraorum обнаружили в 2017 году у восточного побережья японского острова Хонсю. Они обитают на глубине 85-169 метров и селятся в шестилучевых (или стеклянных) губках, в частности, в афокаллистесах (род Aphrocallistes). В одной и той же губке могут жить несколько особей, но как они взаимодействуют между собой, пока непонятно. Черви достигают в длину 2,9 сантиметра, у них большой рот и покрытое тонкими щупальцами тело.

Изучая L.kimuraorum Ричард Палмер (A. Richard Palmer) из Альбертского университета и его коллеги обнаружили необычное поведение. Когда ученые клали двух особей рядом, те разворачивались друг к другу с открытым ртом и сближались практически вплотную. В процессе «ротовой борьбы» задняя часть глотки червей очень быстро раздувалась и они издавали громкий щелкающий звук. Он сопровождался быстрым притоком воды, который отбрасывал оппонентов друг от друга. Исследователи заметили, что такое поведение было характерно для всех особей, независимо от пола, и только во время «ротовой борьбы». Предположительно, с ее помощью черви защищают территорию. Кроме того, щелкающий звук может служить способом коммуникации. Например, L.kimuraorum могут так узнавать о находящихся поблизости других особях.

Исследователи измерили силу щелкающего звука, который издает L.kimuraorum. Оказалось, что она колеблется в диапазоне 141–157 децибел (измерения проводились на расстоянии одного метра, значение приведено относительно референтного уровня в один микропаскаль). Для сравнения, сила звуков, издаваемых крупнейшими животными на планете, синими китами —188 децибел.

По словам авторов исследования, это первый известный случай, когда морские животные, не обладающие твердыми частями тела издают настолько сильные звуки. Ученые предполагают, что во время «ротовой борьбы» разные части глотки червей помогают создать кавитационный пузырек, схлопывание которого порождает громкое щелканье.

По громкости звука небольшие многощетинковые черви немногим уступают одним из самых громких морских животных, ракам-щелкунам, которые издают звуки силой 185-190 децибел. Впрочем, кашалоты способны щелкать еще громче, с силой до 230 децибел.

Источник