Размером с палец, а стреляет как пушка. Рак-щелкун создает температуру почти как у Солнца

Как вы думаете, что общего у поверхности Солнца и крошечного рачка длиной с мизинец? Температура! Да-да, в океане живет существо размером всего 5 сантиметров, которое создает пузырьки как на поверхности нашей звезды.

Это как узнать, что у микроволновки и твоего соседа одинаковый IQ — и оба опасны.

Знакомьтесь: рак-щелкун — миниатюрный хищник с оружием массового поражения.

Рак щелкун не кусает добычу, не ломает ей кости и не впрыскивает яд (у него и яда то нет вообще). Он просто… стреляет. Пузырьками.

Это единственный хищник, у которого оружие выглядит как ошибка в шампуне.

Клешня-пистолет: как работает природный дробовик

Представьте себе клешню размером почти с половину тела. Асимметричную, несуразную, будто природа ошиблась в чертежах. Но эта «ошибка» — результат миллионов лет эволюции. Клешня рака-щелкуна устроена как пружинный механизм: есть подвижная часть с выступом и неподвижная с углублением-сокетом.

Процесс выстрела занимает меньше одной тысячной секунды. Сначала рачок открывает клешню и напрягает специальные мышцы — копит энергию, как сжатая пружина. Потом — бац! Клешня захлопывается со скоростью около 100 км/ч.

Вода между створками клешни выбрасывается с такой силой, что в ней образуется вихревое кольцо. А в центре вихря давление падает так резко, что вода буквально закипает — возникает кавитационный пузырь.

Пузырь по температуре почти как на Солнце

Температура пузыря рак щелкун создает фантастическую — 4400-4800°C. Для сравнения: температура поверхности Солнца около 5500°C.

Разница между пузырём и Солнцем — всего тысяча градусов. Это как сказать:«Он не миллиардер, он просто чуть менее богатый Илон Маск».

Да, пузырь чуть холоднее, но разница-то всего в тысячу градусов! Лава вулканов едва дотягивает до 1200°C, а этот малыш жонглирует почти солнечным жаром.

Но есть нюанс: эта адская температура существует меньше одной микросекунды. Это в сто тысяч раз короче, чем длится ваше моргание. И размер горячей зоны — микроскопический, около 7 миллиметров.

Когда кавитационный пузырь схлопывается, происходит нечто удивительное — вспышка света. Это явление называется сонолюминесценция. Рак-щелкун — единственное известное животное, которое создает свет через звук! Правда, эту вспышку можно увидеть только на замедленной съемке, но сам факт поражает.

Звук громче выстрела: децибелы под водой

Теперь о звуке. Рак щелкун — одно из самых громких животных в океане. Звук рак щелкун производит на уровне 218 децибел. Для сравнения: выстрел из дробовика — около 160 дБ, взлетающий истребитель — 150 дБ.

Это самый громкий рак в мире.Даже бабушка в «Пятерочке» когда ей красный ценник не пробили ведет себя тише.

Но тут важна оговорка. Насколько громкий рак щелкун на самом деле? Децибелы в воде и воздухе — разные вещи. Из-за различий в плотности среды звук измеряется по-разному. Если перевести 218 дБ в воде в «воздушные» децибелы, получится около 128 дБ — примерно как лопнувший воздушный шарик возле уха. Неприятно, но не смертельно.

Аквариумисты, которые держат этих рачков, описывают звук как «потрескивание костра» или «хруст печенья». Не выстрел танка, скорее — забавное пощелкивание. Каждый щелчок длится меньше миллисекунды, поэтому ухо не воспринимает его как что-то оглушительное.

А вот когда сотни раков-щелкунов живут колониями, начинается веселье. Их коллективный треск настолько громкий, что мешает работе военных гидролокаторов и подводных микрофонов. У берегов Австралии и Индонезии этот фоновый шум — настоящая проблема для исследователей, которые пытаются записать звуки дельфинов или отследить подводные лодки.

Опасен ли для человека: встреча с миниатюрным убийцей

А вот может ли обжечь человека этот микропузырек? Нет. Слишком короткий контакт, слишком маленький размер. Вода вокруг мгновенно поглощает тепло. Если рак выстрелит в палец, ты почувствуешь резкую боль и увидишь покраснение, но термического ожога не будет.

Опасен ли рак щелкун для человека? В большинстве случаев — нет. Он слишком мал и слаб, чтобы серьезно навредить взрослому. Человеческая кожа — отличная защита от кавитационного пузыря.

Риск есть только при прямом контакте на расстоянии пары сантиметров. Если сунешь палец прямо к клешне в момент выстрела, получишь острую боль, покраснение, возможно синяк. В редких случаях — небольшую ранку, которая заживает за неделю. Но это не режущая боль, не ожог и не отравление. Просто неприятный шлепок под давлением.

Что реально убивает добычу рака — не температура, а давление. Ударная волна прошивает клеточные мембраны мелкой рыбы, создает эффект «водяного молота», который буквально разносит внутренние органы. Рыба получает внутренние кровоизлияния и разрывы. Температура тут — побочный эффект, а не оружие.

Может ли разбить аквариум: когда оружие природы встречает стекло

Может ли рак щелкун разбить аквариум? Короткий ответ — да, но случается это редко. Пиковое давление ударной волны достигает 12 psi (около 80 кПа) на расстоянии 4 сантиметра от клешни. Это примерно равно атмосферному давлению, которое давит на твою голову сверху.

Зафиксированы случаи, когда рачки пробивали дно тонких аквариумов — именно центральное стекло прямо под собой. Но происходит это при повторных ударах в одну точку или если рак целится прямо в стекло. Энергия волны быстро рассеивается с расстоянием, а время контакта — микросекунды, этого недостаточно для трещины в толстом стекле.

Большинство аквариумистов годами держат раков-щелкунов без всяких проблем. Главное — использовать толстое стекло или акрил, который лучше поглощает удары. И не путай рака-щелкуна с раком-богомолом! Вот тот действительно опасен для аквариумов — у него мощный удар лапой, а не звуковая волна.

Симбиоз с умом: когда рак и рыба — команда

У рака-щелкуна есть необычная особенность — он часто живет в паре с маленькой рыбкой-гобиосомом. Это классический симбиоз: рак роет норку для обоих, а рыба играет роль «дозорного», следя за опасностью. У рака плохое зрение, зато у рыбы — отличное.

Они буквально держатся за «руки»: рак касается рыбы усиком, пока копает песок. Если рыба видит хищника, она дергается — и рак мгновенно прячется в норку вместе с ней. Трогательная картина взаимовыручки в океане.

А еще у рака есть удивительная способность к регенерации. Если он теряет свою клешню-пистолет, вторая (маленькая) клешня начинает трансформироваться и превращается в новое «оружие». А потерянная постепенно отрастает на месте бывшей маленькой. Природа продумала запасной вариант.

Как эволюция создала живую пушку

Как работает клешня рак щелкун на биомеханическом уровне? Это шедевр инженерии. Скорость закрытия клешни достигает 7000 радиан в секунду — это один из самых быстрых движений в животном мире. Для сравнения: быстрый удар профессионального боксера — около 100 рад/с. Рак в 70 раз быстрее человека!

Хитиновые волокна клешни укреплены минералом апатитом для максимальной прочности. Это позволяет конструкции выдерживать тысячи выстрелов без разрушения. Мышцы накапливают упругую энергию, как в арбалете, и высвобождают ее за 600 микросекунд.

Ученые изучают механику рака-щелкуна, чтобы создавать миниатюрные импульсные двигатели и высококоростные клапаны. Военные присматриваются к этой биологической технологии для разработки подводного оружия. Кто бы мог подумать, что креветка размером с палец станет вдохновением для инженеров?

Это в океане он считается раком.
В Пентагоне — перспективным стартапом.