Online:

Ученые раскрыли секрет сверхмощного и сверхпрочного оружия рака-богомола

5

 

Рак-богомол роскошный  Odontodactylus scyllarus известен не только своей яркой окраской, сделавшей его любимцем аквариумистов. У него есть одна знаменитая особенность: пара его передних ног представляет собой мощные булавообразные ударные орудия.Это грозное оружие нужно раку для охоты: креветка-богомол питается моллюсками, расшибая их раковины сверхмощными и сверхпрочными клещами. Рак может бить ими по раковинам моллюсков со скоростью пули, и его орудие не сломается.

В природе и в аквариуме  Odontodactylus  scyllarus  редко упускают возможность поживиться любой добычей, нападая на улиток, мелкую рыбу и своих родственников ракообразных. Это очень смышленый и опасный хищник и далеко не миролюбивый обитатель подводного царства.

Аквариумисты тоже в беспокойстве.  Сила удара пары передних ног рака-богомола такова, что при желании рак может разбить даже стекло аквариума.

Воинственные ракообразные заработали недобрую славу: эти животные известны своим горячим нравом. Поэтому раков-богомолов не без основания называют бойцовыми раками, драчунами, убийцами, раками-террористами.

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.

Переходить в стремительную атаку ракам-богомолам помогает молниеносно разжимающийся мощный хвост – он выбрасывает их вперед, словно из катапульты.

Обычно рак держит оружие сложенным наподобие знаменитых шипастых ног богомола (отсюда, легко догадаться, и название). Найдя добычу, он обрушивает свои колотушки на раковину моллюска: его булавообразные конечности движутся со скоростью 80 км/ч, быстрее, чем пуля 22-го калибра.

Но более всего в этих ударах удивляет не скорость, а прочность: при такой чудовищной силе ударные конечности рака не разрушаются, хотя, как посчитали учёные, от линьки до линьки он пускает их в ход в среднем около 50 тысяч раз.

Группа биологов под руководством Дэйвида Кисейлуса из Калифорнийского университета в городе Риверсайд (США), используя самые современные методы исследования, от электронной микроскопии до рентгеноструктурного анализа, изучила структуру мощных передних ног «раков-террористов».

Кисейлус и его коллеги обнаружили, что сверхпрочные конечности состоят из трех отдельных материалов, каждый из которых обладает сложной молекулярной и механической структурой. Комбинация из этих элементов - по сути, биологический аналог искусственных композитных материалов - превращает ноги креветки в очень прочный и мощный «молоток», способный наносить удары с силой, аналогичной пуле, выпущенной из малокалиберной охотничьей винтовки.

Так, внешняя часть ноги рака-богомола покрыта тонким слоем очень прочного, но хрупкого материала - гидроксоапатита. Этот биоминерал входит в состав костей и зубной эмали человека и других позвоночных животных, но при этом крайне редко встречается среди ракообразных и других беспозвоночных.

Следующим компонентом клешни-молотка является волокнистый материал хитозан, который великолепно растягивается и препятствует расширению трещин в гидроксоапатитовой оболочке. Далее следует слой, составленный из аморфных и мягких волокон, которые поглощают отдачу и вибрации при ударе.

Такая конструкция обладает уникальной механической устойчивостью. Рак-богомол может использовать свое оружие для нанесения нескольких тысяч ударов, и оно не поломается, говорят ученые.

Все слои по-разному ориентированы друг относительно друга и различаются по жёсткости и прочности, создавая в результате одновременно и лёгкое, и исключительно прочное оружие. В лапах рака, конечно, появляются неизбежные трещины, но весь смысл конструкции в том и состоит, чтобы не дать им распространиться глубже и дальше.

«Секрет структуры конечностей рака-богомола может быть использован для создания особо прочных композитных материалов, которые можно использовать для изготовления кузовов автомобилей и самолетов, а также в качестве наполнителя для бронежилетов», - заключает один из участников исследования Стивен Эррера. Материалы исследований приведены в статье, опубликованной в журнале  Science. 

 
Новости по теме

Косатки заинтересовались похожей на тюленя пловчихой
Вначале Джоди приняла плывущих к ней косаток за дельфинов. А потом увидела белые пятна у них на спине и чуть не умерл...
Дата создания:
3 часа назад
Он называл себя «приманкой для акулы» и, таки, попался ей на зуб…
В Австралии акула покусала серфера. 36-летний Джоэль Мейсон тренировался в одиночестве рано утром.
Дата создания:
2 дня назад
Мы добавляем посты каждый день. Вы не пожалеете об этом.
Закрыть: Я уже подписан на Zooplandia