出品：科普中國

作者：田達(dá)瑋（科普創(chuàng)作者）

監(jiān)制：中國科普博覽

平時我們看到的皮皮蝦都是類似下圖這個樣子的。但其實，皮皮蝦所在的家族，在海洋中是數(shù)一數(shù)二的“戰(zhàn)斗家族”，還是“色彩大師”。這篇文章，我們就來講講皮皮蝦的故事。

做成美食的皮皮蝦

（圖片來源：wikimedia）

兇猛的美食

我們經(jīng)常吃的皮皮蝦是屬于蝦蛄家族的動物。蝦蛄也被叫作螳螂蝦，之所以叫這個名字，與它們用來攻擊的“武器”有關(guān)。

下次吃皮皮蝦的時候，你可以把蒸熟的皮皮蝦前爪拉開來觀察一下,它的形狀特別像螳螂的“大鐮刀”。得益于這個“武器”，它們也成為了海洋中可怕的殺手。

螳螂蝦的“武器”

（圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]）

皮皮蝦在海底會躲在一個洞穴里，等有小魚靠近了，皮皮蝦就會迅速沖出洞穴，彈出自己的“大鐮刀”將小魚刺穿，之后拖進(jìn)洞穴里享用。

螳螂蝦抓魚的時候動作非常迅速，在20毫秒左右就能完成一次攻擊。相比之下，人類眨一次眼就需要200毫秒左右，所以如果你說它們的攻擊在眨眼間就完事了，還會給人家說慢了。

這樣可怕的“武器”不光能用來捕獵，在面對危險時（比如被人們用手抓住的時候），螳螂蝦同樣可以用“大鐮刀”自衛(wèi)。所以，我們在處理活的皮皮蝦時一定要注意安全。

螳螂蝦造成的傷口

（圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]）

除了螳螂蝦的“大鐮刀”，我們經(jīng)常吃的皮皮蝦的尾巴部位也有鋒利的“倒刺”，在處理的時候同樣要小心。

螳螂蝦尾部“倒刺”

（圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]）

海洋拳擊手

其實，螳螂蝦家族的成員分成兩大類，一大類就是像皮皮蝦這樣，用**“大鐮刀”做“武器”的，另一類的“武器”則是錘子**。下面這種雀尾螳螂蝦，就是用錘子做“武器”的典型代表。

好看卻不好惹的雀尾螳螂蝦

（圖片來源：wikimedia）

這一類螳螂蝦在發(fā)動攻擊的時候，會把拳頭緊貼在胸口，在這個過程中，螳螂蝦拳頭后方的一個特殊結(jié)構(gòu)會像弓一樣彎曲，并積蓄能量。等螳螂蝦靠近獵物后，螳螂蝦就會突然釋放這股能量，用時速超過80公里的拳頭敲向獵物。

螳螂蝦的拳頭能夠輕松擊碎螃蟹、蛤蜊的殼，甚至還能擊碎水族缸的玻璃（所以飼養(yǎng)雀尾螳螂蝦需要用到防彈玻璃）。

螳螂蝦的拳頭

（圖片來源：參考文獻(xiàn)[2]）

不僅如此，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，螳螂蝦在攻擊獵物的時候，獵物會在一秒鐘之內(nèi)受到多重打擊。

這并不是因為螳螂蝦能在一秒鐘之內(nèi)出好幾拳，而是它們在攻擊獵物的時候，高速運動的拳頭和獵物的殼相碰撞，產(chǎn)生了一小片真空區(qū)域。

真空泡形成后，周圍的海水會迅速擠向這里，產(chǎn)生巨大的沖擊波（甚至?xí)a(chǎn)生火光）。這些沖擊波會給獵物的硬殼造成二次傷害，幫助螳螂蝦砸碎獵物的外殼。

但不知道你有沒有想過一個問題，螳螂蝦的食物中包括了蛤蜊、海螺等外殼非常堅硬的生物，可為什么螳螂蝦的拳頭能經(jīng)受反復(fù)敲擊而不損壞呢？難道螳螂蝦自帶“鋼鐵拳套”？

科學(xué)家也對這個問題感到好奇。在研究了螳螂蝦的拳頭之后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，它們雖然沒有“鋼鐵拳套”，但它們特殊的結(jié)構(gòu)能讓拳頭結(jié)實無比。

拳頭的“打擊區(qū)”材料主要是幾丁質(zhì)和羥基磷灰石。幾丁質(zhì)在螃蟹、蝦的外骨骼中非常常見，而羥基磷灰石跟我們牙齒表面的材料差不多。所以螳螂蝦的拳頭并不是由什么稀有物質(zhì)構(gòu)成的。但這些物質(zhì)的排列方式非常有意思，它們相互交疊，形成了類似于DNA螺旋的結(jié)構(gòu)。

螳螂蝦拳頭中材料的排列方式

（圖片來源：參考文獻(xiàn)[3]）

這樣的結(jié)構(gòu)能讓螳螂蝦在攻擊的時候，將力量分散到整個拳頭上，以避免拳頭破裂。

基于這樣的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們也在研制類似的生物合成材料，說不定可以在未來制造成新型防彈衣，或者用于醫(yī)療、建筑領(lǐng)域，制造出又輕又結(jié)實的材料。

“色彩大師”？存在爭議的彩色世界

除了螳螂蝦的拳頭，螳螂蝦的另一項技能也讓科學(xué)家感到震驚，這就是螳螂蝦超強的視覺系統(tǒng)。

我們?nèi)祟惸茏R別各種各樣的顏色，是因為我們的眼睛里有3種類型的視錐細(xì)胞，分別對黃綠、綠色、藍(lán)紫色的光敏感。它們接收到的光信號匯聚到腦中，就有了五彩斑斕的世界。

不同類型視錐細(xì)胞的感光區(qū)域

（圖片來源：wikimedia）

相比之下，一些鳥類擁有4種類型的視錐細(xì)胞，它們能看到包括紫外線在內(nèi)的更多顏色。

而在螳螂蝦的眼中，有超過10種類型的光感受器，這讓一些科學(xué)家推測，它們能夠看到更多的色彩。

但另外一些科學(xué)家認(rèn)為，螳螂蝦看到的世界不如我們想象的那么絢麗。這是因為，雖然它們眼睛中的光感受器種類很多，但它們大腦在處理視覺信號的時候可能和我們的大腦很不一樣。因此，對于螳螂蝦的視覺還有很多待發(fā)掘的秘密。

但有一點是可以肯定的，那就是螳螂蝦能夠看見人類看不到的偏振光，這能夠幫助螳螂蝦在海洋環(huán)境中更清晰地識別出獵物。

螳螂蝦精巧的眼睛

（圖片來源：wikimedia）

科學(xué)家仿照螳螂蝦的眼睛結(jié)構(gòu)制作出了成本非常低廉的偏振光攝像頭。這樣的攝像頭能幫助醫(yī)生更清楚地看清病灶，拯救病人的生命；自動駕駛汽車也可以在雨天霧天“看”得更加清楚；軍用無人機也能用它更清晰地識別出偽裝迷彩，發(fā)現(xiàn)敵人。

沒想到，螳螂蝦這種餐桌上的美食，竟然還有這么多值得我們研究的地方。下次再吃皮皮蝦的時候，你是不是會吃得更香啦？（好吧，并不會）

結(jié)語

餐桌上的美味佳肴、海洋中的兇猛殺手、視覺中的色彩大師，這些都是皮皮蝦身上的標(biāo)簽。海洋中看似平平無奇的生物，身上卻藏著這么多令人驚奇的地方。

皮皮蝦身上還有哪些閃光點未被人們發(fā)現(xiàn)？海洋中的生物寶藏還有哪些？讓我們一起期待吧！

參考文獻(xiàn)：

[1] Amaral A L S, Castilho A L, Haddad Junior V. Injuries in humans caused by mantis shrimp or siriboia (Crustacea: Stomatopoda)[J]. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical, 2021, 54.

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[3] Thomas Cronin. Why Mantis Shrimps, Not Sharks, Might Be the Most Amazing Predators in the Sea

[4] James C. Weaver et al. ,The Stomatopod Dactyl Club: A Formidable Damage-Tolerant Biological Hammer.Science336,1275-1280(2012).

[5] Morrison, J. Mantis shrimp's super colour vision debunked. Nature (2014).

[6] Prachi Patel. Camera Mimics Mantis Shrimp’s Astounding Vision.