Креветка - богомол December 18th, 2012

Рак - богомол (Odontodactylus scyllarus), также известный, как креветка богомола арлекин, или Креветка - богомол Павлиновая — относится к отряду ракообразных.

Эти красочные существа обладают уникальным зрением, и способны передвигаться с невероятной скоростью. Являясь активными охотниками, они могут видеть лучше, чем сложное военное программное обеспечение обработки изображений, и могут нанести удар своей жертве с силой пули 22 калибра.

Как-то Рой Колдуэлл, профессор биологии Университета Беркли в Калифорнии, решил показать их одному журналисту. Есть, мол, у нас тут в аквариуме странные, практически неизученные существа, которые прячутся в коралловых рифах. Колдуэлл провел рукой перед стеклом - и вдруг оно с треском разлетелось. 150 литров воды хлынули в лабораторию. 30-сантиметровый обитатель аквариума не стерпел провокации и одним ударом расколотил стекло.

Воинственные ракообразные заработали недобрую славу. Их называют бойцовыми раками, драчунами, убийцами, раками-террористами. Официально же этот далеко не миролюбивый обитатель подводного царства именуется раком-богомолом. Своим названием морские забияки обязаны одной из пар своих ногочелюстей - второй спереди. С их помощью раки осыпают противника ударами чудовищной силы. Членики ногочелюстей согнуты под углом точь-в-точь, как у насекомых богомолов. И так же, как богомолы, эти животные способны мгновенно выбросить конечность вперед, чтобы завладеть добычей. «Удар насекомого богомола занимает примерно 100 миллисекунд. С такой скоростью мы моргаем, - говорит Рой Колдуэлл. - А рак-богомол бьет примерно в 50 раз быстрее! Это одно из самых быстрых движений, на которые вообще способны животные».

Рак - богомол очень красочный и высокоинтеллектуальный хищник, обитающий в коралловых рифах тропических и субтропических водах мирового океана. Их можно увидеть на глубине от 2 до 70 метров.

Креветки богомола играют важную роль в экосистеме рифов, контролируя их население и разновидность. Они так же являются и хорошим биоиндикатором, так как очень чувствительны к загрязнению окружающей среды, что делает их важным барометром здоровья коралловых рифов.

Существует более 450 видов раков - богомолов, размер взрослых особей находится в диапазоне от 2 до 40 см, хотя подавляющее большинство этих раков имеет размер от 4 до 10 см. В то время как их называют креветками богомола, странность состоит в том, что они в действительности не являются ни креветками, ни богомолами, их правильное название - ротоногие

Раки - богомолы обладают милой внешностью, но особо не обольщайтесь: ротоногие являются агрессивными, одинокими ракообразными, которые проводят большую часть своего времени в норе и, как правило, выходят из своих убежищ только для охоты, перемещения, или что бы найти себе пару.

Раков - богомолов делят на две группы "сокрушители" и "протыкатели" в зависимости от строения их второй пары ногочелюстей, которые могут быть использованы как дубинка или копье. Если внимательно посмотреть на строение второй пары, то видно, что она состоит из трех основных сегментов.

Последний членик у "протыкателей" - острый, зубчатый, подобен лезвию и вкладывается в продольную борозду предпоследнего сегмента, как перочинный нож.

У "сокрушителей" - последний острый сегмент имеет крючковатую форму, однако его основание имеет уплотнение, которое используется для дробления животных с твердыми покровами, таких как крабы, двустворчатые и брюхоногие моллюски.

Существуют и некоторые общие поведенческие различия между двумя группами. Сокрушители, как правило, живут в норах или скальных расщелинах, и могут преследовать добычу.

В то время как "протыкатели" имеют тенденцию прятаться в норах, которые они сами выкапывают в мягком грунте, таком как песок или ил. Быстрое выбрасывание хватательных ног может достигать скорости
10 м/с и сопровождается невероятной точностью попадания в цель, поэтому даже рыба, проплывающая мимо с большой скоростью, будет поймана или убита.

У людей есть два типа фоторецепторных клеток и четыре зрительных пигмента в глазах, для сравнения, рак - богомол может иметь до шестнадцати различных типов фоторецепторов, двенадцать из которых отвечают за цветное зрение в красном и ультрафиолетовом диапазонах, и четыре, которые анализируют поляризованный свет. Их глаза установлены на стеблях, которые движутся независимо друг от друга.

Некоторые раки - богомолы спариваются беспорядочно, в то время как другие моногамны, и могут выводить потомство в течении двадцати лет, не меняя партнера. Некоторые разновидности кладут две кладки яиц, и каждый родитель заботится о его собственном потомстве, тогда как у других разновидностей самцы охотятся, в то время как самка ухаживает за яйцами.

Если рак-богомол направляет свое оружие на человека, дело нередко заканчивается серьезным ранением. Что уж говорить о мелкой морской живности. Близких и далеких сородичей ротоногие убивают с одного удара. «В эволюции раков-богомолов, говорит Колдуэлл, была своя «гонка вооружений», и в ходе ее средства нападения навсегда опередили средства защиты». Раки становились крупнее, боеспособнее, и возрастающую мощь удара уже не выдерживал их собственный хитиновый покров.

Теперь вооружение ротоногих позволяет им спокойно убивать особей своего вида. Поэтому многие виды ярко окрашены: цвет предупреждает, нагоняет страху на встречных. Это своего рода боевая раскраска, как у индейцев. Сначала раки-богомолы стремятся «договориться» и лишь потом приступают к борьбе. Обычно они издалека подают друг другу знаки: «Я крупнее тебя - убирайся!» Прежде чем ударить, они принимают угрожающие позы: приподнимаются и растопыривают щупальца, чтобы яркие краски стали видны еще лучше.

Замедленное видео атаки..

источники

Богомол-креветка - это по-настоящему уникальное существо. Оно обладает некоторыми особенностями, не встречающимися среди прочих представителей земной фауны, поэтому является объектом пристального изучения. Наша статья расскажет об этих удивительных ракообразных, их разновидностях и образе жизни.

Имя и прозвища

Название обусловлено неким сходством с насекомым богомолом - отважным хищником и сильным противником для любого естественного врага. Но, справедливости ради, стоит отметить следующее. Если бы богомолу пришлось вступить в бой с одноименным ракообразным, никаких шансов у него бы не было. И бой вряд ли продлился бы более нескольких долей секунды.

Существует около 450 Все они снискали себе неоднозначную славу, а потому их нередко называют бойцами, убийцами, террористами. На самом деле, ни креветками, ни тем более богомолами эти животные не являются, правильнее называть их ротоногими.

Стоит отметить, что природа наградила ротоногих удивительно красивой внешностью. Отсюда еще одно прозвище - павлиновые креветки.

Характерная внешность

Рассмотрим особенности строения. Какова длина тела, форма бойцовых конечностей, и сколько пар усиков у креветки-богомола?

Как и все ракообразные, ротоногие имеют 5 пар конечностей: первая пара - короткие чувствительные ножки, вторая - мощное оружие, остальные три пары предназначены для ходьбы. На передней части корпуса имеются еще и пары усиков-антенн.

Павлиновая креветка-богомол в длину может достигать 40 см, но представители абсолютного большинства подвидов обычно не превышают дециметра.

Удар креветки-богомола

Сложенные конечности, которыми ротоногие разят противника, внешне напоминают лапки богомола. Но механизм их действия скорее похож на арбалет. Мышца натягивается, словно тетива, чтобы при спуске выбросить конечность вперед с силой, сопоставимой с пулей крупнокалиберного пистолета.

Только представьте: за тот момент, пока вы моргнёте, теоретически креветка-богомол могла бы ударить жертву 50 раз! Рассмотреть, как происходит удар, ученые могут только с помощью замедленной высокоскоростной съемки.

Интересно и то, что креветка-богомол, сила удара которой достигает 150 кг, весит менее 100 граммов. А скорость вылета конечности может достигать 80 км/ч. Это сопоставимо с разогнавшимся автобусом.

Кавитационный взрыв

Ученые обнаружили еще одну уникальную способность ротоногих. Они поражают жертву не только с помощью кинетической энергии. Сверхбыстрое движение, на которое не способно ни одно другое живое существо на планете, создает под водой еще более быстрые вихри. Частицы воды разогреваются до огромных температур. Образовавшийся кавитационный пузырь взрывается в момент соприкосновения с телом жертвы.

Чтобы наблюдать за этим явлением, исследователям приходится замедлять съемку в 50 тысяч раз.

Богомол-креветка легко справляется с панцирями крабов, дробит и отсекает их клешни, может поражать насмерть рыбу, проплывающую мимо на большой скорости, нередко нападает даже на тех, кто многократно превосходит его в размерах (например, на осьминогов). Опытные дайверы стараются не трогать ротоногих, ведь за любопытство можно поплатиться поломанными и даже оторванными пальцами.

«Сокрушители» и «протыкатели»

Ученые делят всех ротоногих на 2 группы, к каждой из которых принадлежит множество видов. Первые вооружены клешнями, напоминающими тяжелые булавы, поэтому получили название «сокрушители». На концах конечностей представителей второй группы имеются шипы, напоминающие штык-ножи. Эта группа условно названа «протыкателями».

В поведении первых и вторых тоже есть некоторые особенности. Большинство «сокрушителей» обитает в трещинах природных складках рельефа. «Протыкатели» предпочитают строить жилища самостоятельно - они выкапывают норы.

Уникальные глаза

Феноменальное зрение - еще один подарок природы, который получила креветка-богомол. Фото ротоногих позволяют лишь частично оценить возможности их глаз. На иллюстрациях мы можем заметить, что органы зрения работают автономно друг от друга, что позволяет вести обзор пространства практически на 360 градусов.

Однако самое интересное мы можем узнать только с помощью высокоточной современной техники.

Человеческий глаз имеет 2 типа рецепторов. У креветки-богомола их 16! Ротоногие видят не только в черно-белом и цветном диапазоне, но также в инфракрасном и ультрафиолетовом. Кроме того, они умеют распознавать поляризованный свет.

Для сравнения можно привести тот факт, что все видимые нами оттенки состоят из трех основных цветов: синего, желтого и красного. А у рака-богомола их не 3, а целых 16. Человеческий мозг просто не смог бы проанализировать ту феерию цвета, которая доступна ротоногим.

Мантис в аквариуме

Эффектная внешность и активное поведение, за которым наверняка интересно наблюдать, не могли остаться без внимания аквариумистов. В их среде ротоногие носят название креветка-мантис. Но если вы размечтались о таком питомце, не стоит обольщаться. Красавец, как никто другой, способный видеть прекрасное, будет крушить всё вокруг себя и быстро перебьёт соседей. Богомол-креветка легко расправится и с аквариумным стеклом, ведь его удар сопоставим с выстрелом из пистолета 22-го калибра.

В исследовательских лабораториях этих существ держат в контейнерах из ударопрочного пластика. И только поодиночке. Ведь вступить в бой с сородичем для ротоногих - обычное дело. А панцирь, который защищает рака-богомола, бессилен против клешни его собрата. Подобные бои неизменно заканчиваются смертью одного из бойцов. В подводном мире нет соразмерного существа, способного победить рака-богомола, но это под силу его сородичу.

Перспективные исследования

Богомол-креветка вызывает интерес не только у любителей живой природы. Им очень интересуются военные, ведь уникальное строение клешни-кувалды может лечь в основу разработок новейшего оружия. Американские биологи уже работают над секретным заказом Министерства Обороны США.

Но грозный хищник рак-богомол может сослужить и добрую службу. Его уникальный глаз, строение которого человеку пока еще не удается воспроизвести искусственно, может стать основой разработки диагностического оборудования. Установлено, что ротоногие видят даже раковые клетки. Если ученым удастся создать объектив, схожий с глазом креветки-богомола, это позволит распознавать опухоли на первых стадиях, до появления метастаз.

Исследования продолжаются. Ученые, работающие с этими удивительными ракообразными, подозревают, что они раскрыли далеко не все свои тайны современной науке.

В тёплых морях на небольших глубинах обитают особого вида ракообразные. Они относятся к отряду ротоногих: с довольно крупным телом, длиной от 12 до 35 сантиметров, которое «разделено» на несколько отделов.

Ракообразные семейства Squillidae

Один из отделов - челюстегрудь, которая в свою очередь состоит из слитых вместе 4 грудных и 3 челюстных сегментов, а грудь - из мощного, также разделённого, брюшка и 4 свободных сегментов. Такие ракообразные, которые относятся к семейству Squillidae и роду Oratosquilla, называются раками богомолами.

Грудные ножки раков-богомолов выполняют различные функции: последние три пары ножек (считая с головы ракообразного) - служат для передвижения ротоногого; со второй пары по пятую - для захвата жертвы, а первая пара - чувствительные ножки. С первой по пятую пары прямо на ножках есть жабры.

Последний членик хватательных ног рака-богомола зубчатой формы и острый, как лезвие. Он вкладывается в предпоследний членик - для этого на нём имеется специальная бороздка. Самые крупные хватательные ножки первой пары - именно ими рак-богомол хватает добычу; другие хватательные ножки служат для удерживания жертвы.

Хватательные ноги ротоногих схожи со строением лапок богомолов-насекомых, поэтому раков-богомолов назвали именно так.

Во всё животном мире нет существ, имеющих более сложные глаза, чем раки-богомолы. Глаза ротоногих способны различить 12 основных цветов и разнообразные направления колебания световой волны (световую поляризацию). К слову сказать - человеческий глаз различает в 4 раза меньше основных цветов.

Относительно плоскости поляризации света у рака-богомола могут вращаться клетки глаза, которые являются светочувствительными, при этом ими воспринимается почти весь видимы спектр света.

Раки-богомолы распространены от острова Тайвань вплоть до залива Пётр Великий в Японском море - западная часть Тихого океана. Они живут на небольших глубинах от 4 до 37 метров. Раки-богомолы роют норки и спокойно живут в своих убежищах большую часть времени.

Они - хищники, причём сила удара клешнями этих ракообразных равна силе пули 22 калибра. Вес средних экземпляров доходит до 200 грамм, при длине тельца до 20 сантиметров.

Ракообразные давно привлекают внимание биологов, и не только из-за особенностей своего поведения. Например, содержащиеся в панцире крабов и креветок химические соединения, такие как хитин, широко используются для создания биологически активных добавок, лекарств и косметических средств. В новом исследовании американские учёные, изучая рака-богомола, приблизились к созданию сверхпрочных композитных материалов.

Небольшие, но прочные передние конечности рака-богомола развивают скорость пули и с лёгкостью разбивают панцирь жертвы и даже стекло аквариума (фото Carlos Puma).

Ракообразных из отряда ротоногих, известных как раки-богомолы, можно разделить на две группы по типу "оружия", используемого на охоте. Если у одних видов передние клешни превратились в острые ножи для поражения мягкотелых морских обитателей, у других эти конечности похожи на кулаки, и их мощные удары разбивают панцирь и оглушают жертву. Эти существа известны тем, что устраивают ритуальные бои и определяют победителя по "набранным очкам".

Дэвид Кисаилус (David Kisailus) и его коллеги из Калифорнийского университета в Риверсайде на протяжении восьми лет исследовали технику ударов и строение клешней "ротоногих-боксёров", чтобы найти пути создания новых материалов.

Выбор объекта исследования не случаен - кулак раков-богомолов ускоряется до 80 километров в час всего за три тысячные секунды и движется так быстро, что вода вокруг вскипает и создаёт звуковую ударную волну. Известны случаи, когда рачки одним таким ударом разбивали стекло аквариума. При этом сама клешня не получает никаких повреждений, и было очевидно, что секрет этой феноменальной прочности следует искать в строении нароста на последнем членике.

В предыдущем исследовании команда уже обнаружила во внутренних слоях придатка спиралевидные структуры, которые играют роль пружины и гасят энергию удара. Теперь в рамках проекта, финансируемого отделом научных исследований Военно-воздушных сил США, учёные описали новую уникальную структуру наружной поверхности кулака, которая обеспечивает конструкции столь высокую прочность.

Волокна наружного слоя "кулака", структурированные в форме "ёлочки", обеспечивают равномерное распределение энергии удара
(иллюстрация UC Riverside).

Химический анализ показал, что в верхнем слое нароста на последнем членике ударных клешней органические волокна хитина окружены кристаллами фосфата кальция. Это соединение также содержится в человеческих костях. Но главное: сильно минерализованные волокна расположены не в случайном порядке, как в более глубоких слоях, а строго структурированы в форме "ёлочки".

"Ранее мы выяснили, что рак-богомол передаёт своей жертве невероятный импульс, и при этом не повреждает собственные конечности, но теперь мы показали, что свойства этого ударопрочного материала обеспечивает структура "ёлочкой", - сообщает в пресс-релизе соавтор исследования Николас Ярагхи (Nicholas Yaraghi).

Чтобы проверить, насколько эффективна обнаруженная структура волокон, команда Кисаилуса обратилась к специалисту по гражданской инженерии Пабло Цаваттьери (Pablo Zavattieri) из Университета Пердью, который сделал компьютерные модели, а затем напечатал материал со сходной структурой на 3D-принтере.

Расчёты показали, что форма расположения волокон обеспечивает равномерное распределение энергии удара по всей поверхности. Затем эти выводы были подтверждены в ходе реальных испытаний сходного композитного материала.

Комбинация двух структур, открытых в "кулаке" рака-богомола, поможет создать ещё более прочные бронежилеты и шлемы, уверены учёные. Кроме того, новая подсмотренная в природе технология может быть использована при изготовлении корпусов самолётов, кораблей и автомобилей.

Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в статье, опубликованной в издании Advanced Materials.

Морской рак-богомол (лат. Odontodactylus scyllarus ) еще совсем недавно относился к числу малоизученных обитателей коралловых рифов, а сейчас это невероятно красивое членистоногое можно встретить даже в аквариумах отечественных аквариумистов.

В природе рак-богомол предпочитает держаться на глубине от 2 до 70 метров на участках с мягким грунтом, где удобно рыть норы. Но если у вас есть устоявшийся морской аквариум объемом от ста литров и толстым слоем грунта, рак будет чувствовать себя в нем вполне комфортно, а поскольку он активен преимущественно в дневное время, то наблюдение за ним доставит немало удовольствия всем любителям экзотической живности.

Свое название этот представитель ракообразных получил благодаря особенностям строения тела. Вторая пара ногочелюстей, которую рак-богомол обычно пускает в дело при столкновении с чужаками, в спокойном состоянии согнута под углом и прижата к груди, из-за чего рак становится похожим на известного представителя мира насекомых – богомола.

В случае опасности или во время охоты раки способны мгновенно выбрасывать эти конечности вперед, чтобы поймать добычу. Но если богомолу требуется около 100 миллисекунд на совершение подобного движения, то рак справляется с этой задачей в 50 раз быстрее.

Несмотря на привлекательный внешний вид, рак-богомол не может похвастаться ангельским характером. Из-за своей вспыльчивости и готовности в любой момент ввязаться в драку эти ракообразные заслужили недобрую славу раков-террористов, которых многие любители экзотических домашних животных знают под именем бойцовых раков.

Представители этого вида являются отличными охотниками, которым вполне по силам справиться с добычей такой же величины, как и сам рак. А сложно устроенные глаза раков, состоящие из 10000 фасеток, позволяют точно определить местоположение добычи даже при плохом освещении.

В зависимости от манеры охотиться, раки условно делятся на «крушителей» и «копьеметателей». Первые предпочитают нападать на медлительную добычу, вроде раков и моллюсков. «Копьеметателям» по вкусу рыбы, креветки, и многощетинковые черви, которых раки-богомолы стремительно атакуют из засады, когда ничего не подозревающая жертва проплывает мимо. Способностью молниеносно атаковать добычу раки обязаны мощному хвосту, который в момент нападения с силой разжимается, выбрасывая своего обладателя вперед.

Желание дотронуться или подразнить этого красавца может окончиться для человека серьезным ранением, поскольку раки-богомолы не пугливы и способны напасть даже в том случае, если обидчик значительно превышает их размерами. А уж о более мелкой живности и говорить не приходится – своих сородичей эти ракообразные способны убить с одного удара, ведь вся история эволюции раков-богомолов представляла собой «гонку вооружений», в которой выживали самые крупные, сильные и агрессивные особи.

Результатом процесса стало то, что мощного удара ногочелюстей не выдерживает даже хитиновый панцирь этого животного, что позволяет им охотиться на особей своего же вида. Поэтому многие ракообразные в дополнение к имеющемуся «арсеналу» обладают яркой раскраской, издалека предупреждающей соперника о том, что перед ним достойный противник. Встретив другого рака-богомола, самцы вначале меряются силой на расстоянии, принимая угрожающие позы и показывая ярко окрашенный панцирь и мощные конечности. И только если подобная демонстрация силы не производит достаточного впечатления, раки-богомолы вступают в схватку.

Однако даже у самых агрессивных бойцов бывают дни, когда они не только не стремятся в бой, но и предпочитают не покидать норы. Причина такого изменения в поведении проста – у раков наступает период линьки, когда их новый хитиновый панцирь настолько мягок, что при ударе раки могут нанести вред сами себе. В среднем на восстановление ракам-богомолам требуется 7-9 дней после сбрасывания старого панциря, поэтому все это время рак держится в норе, завалив ее вход камешком.