Рак-богомол - удивительный морской хищник. Рак-богомол - роскошный обитатель морского дна Уход за раками-богомолами в аквариуме

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

Рак богомол – один из самых интересных ракообразных, найденных в океане. Ученые изучают их силу, молекулярную структуру и зрение, потому что они супер-креветки!

Прочность

Креветка богомол всего около четырех дюймов, но одна из самых сильных животных в мире. Используют клешни, которые больше похожи на локти, чем кулаки, чтобы нанести удар по своей добыче – как выстрел из пистолета пули 22 калибра. Эта невероятная сила важна для охоты на еду – легко ломать раковины добычи: крабов, моллюсков.

Ученые держат его в твердых пластиковых резервуарах, потому что их удар может сломать стеклянный аквариум.

Лапы креветок подпружинены – подобно арбалету – когда их выпускают, разгоняются со скоростью более 50 миль в час с силой более 330 фунтов. 2500 раз больше их веса. Могут сломать сталь.

Для того, чтобы сильно ударить, раки богомолы имеют специальную амортизирующую сердцевину, имеющую молекулярную структуру, отличную от любого другого животного, которого знаем. Эта структура называется структурой булиганда. Структура булиганда препятствует полному разрыву мелких трещин. Позволяет много раз ударять, но никогда не ломаться.

Исследователи иммитируют булигандскую структуру рака богомола, чтобы проектировать тонкие, легкие материалы, достаточно сильные, чтобы остановить взрывчатые вещества, создать более прочные детали автомобилей.

Скорость

Они не просто сильны, но и быстры! Имеют самый быстрый удар среди животных океана – 800 микросекунд. Например, пока вы моргаете глазом, рак богомол ударит 500 раз.

Если сможете бросить мяч так же быстро, как удар креветки богомола, вы запустите его в космос!

Удар ученые называют кавитацией – сверхнагретый пузырь, который приводит к небольшой вспышке света. Жертва рака богомола не имеет шансов!

Их твердый корпус ярко раскрашен, оттенками ярко-красного, зеленого, оранжевого, синего цвета, а предплечья покрыты пятнами. Эти ракообразные имеют самые сложные глаза в животном мире, содержащие миллионы светочувствительных клеток.

С 16 цветовосприимчивыми конусами (по сравнению с людьми, у которых всего три). Они могут перемещать каждый глаз независимо.

Рак богомол способен видеть в десять раз больше цвета, чем люди, включая ультрафиолетовое излучение.

Биологи исследовали, как глаза раков-богомолов изучают движущиеся предметы. В результате оказалось, что эти животные используют неизвестную для других организмов технику стабилизации взгляда, а также, по-видимому, обладают уникальной структурой обрабатывающей визуальную информацию части мозга. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Раки-богомолы (Oratosquilla oratoria) - это крупные хищные ротоногие ракообразные, обитающие в океане. Они привлекают ученых благодаря целому набору удивительных качеств: эти ракообразные наносят самые быстрые удары среди морских животных, причем их передние конечности разгоняются до 80 километров в час, а также обладают исключительными глазами с 12 типами фоточувствительных рецепторов, в отличие от трех, характерных для млекопитающих или четырех - для птиц. Помимо большого набора улавливающих свет белков, которые позволяют ракам-богомолам воспринимать как ближний ультрафиолетовый диапазон, так и инфракрасный, глаза этих животных обладают уникальной подвижностью: им доступные все три вращательные степени свободы - рыскание, крен и тангаж.

Глаза раков-богомолов постоянно движутся, причем независимо друг от друга. Тем не менее, животным удается не терять ориентацию в пространстве. Также они особым образом изучают окружающее пространство, что ученые сравнивают со сканированием фотографии или, чуть более образно, - с подметанием пола. В новой работе биологов исследуется, как именно эти животные стабилизируют взгляд, так как количество визуальной информации и ее качество находятся в конфликте: чтобы увидеть больше необходимо двигать глазами, но чем быстрее движение, тем более размытым оказывается изображение.

Авторы помещали раков-богомолов в аквариум, вокруг которого был расположен вращающийся барабан. В результате у них получился аналог аттракциона Vortex Tunnel. Он представляет собой темный коридор, изображения стен и потолка которого вращаются, что дезориентирует человека и может вызвать головокружение.

Vortex Tunnel

Биологи думали, что членистоногие будут следить глазами за вращением барабана, но иногда их глаза двигались в противоположную сторону. Также оказалось, что они стабилизируют взгляд характерным для других животных образом только относительно рыскания.

Результаты указывают, что направление взгляда раков-богомолов «не имеет отношения к восприятию пространства», отмечает первый автор работы Илзе Дэли из Бристольского университета, добавляя, что ученые пока не понимают, зачем этим животным такая сложно устроенная визуальная система. Однако у биологов есть гипотезы на этот счет. Согласно одной из них, зрение раков-богомолов хорошо работает только в том случае, если они находятся в покое. Если это так, то у них вообще может не быть полноценного визуального представления о мире, а зрение используется только для того, чтобы следить за отдельными яркими пятнами.

Понравился материал? в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

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.