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二戰期間，為了源源不斷地向歐洲戰區輸送物資和人員，盟軍在大西洋上開辟了多條商船航線。這些海上通道的暢通與否，很大程度上影響著戰爭的走向。于是圍繞著大西洋上的海上交通線，盟軍護衛艦隊與德國 U 型潛艇展開了一場驚心動魄的 " 貓鼠游戲 "。

在追蹤德國潛艇的過程中，盟軍艦船的水下偵聽設備總是能聽到一陣陣奇怪的爆裂聲，" 噼噼啪啪 " 就像是木柴在燃燒，此起彼落，很是惱人。

可海里怎么會傳出類似木柴燃燒的聲音呢？這個問題困擾了盟軍很久，直到海洋生物學家們在附近海域里發現了大量成群的鼓蝦。

鼔蝦俗稱槍蝦、手槍蝦，這并不是一個單獨的物種，而是一個科（Alpheidae）的蝦的統稱，隸屬于節肢動物門軟甲綱十足目。鼔蝦科是一個極為龐大的家族，目前世界范圍內已知的就有 40 余屬 1000 余種。它們廣泛分布于溫帶和熱帶海域，全面覆蓋了二戰的主要海洋戰場。

有著賽博朋克配色的脆甲鼓蝦（Alpheus chiragricus）

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這種體長只有 3～5 厘米的小蝦長著一對令人過目難忘的奇特蝦螯——一大一小兩只螯極不成比例，其中那只大螯有時能長到 2.8cm，達到身長的一半以上。并且與大多數蝦螯不同，鼔蝦的大螯與其說是鉗子，不如說更像是一把 " 手槍 "，盟軍艦船聽到的爆裂聲的秘密就藏在這把 " 手槍 " 里。

脆甲鼓蝦（Alpheus chiragricus）大螯特寫

圖片來源：參考文獻 1

一個響指，毀天滅地

雖然科學家們成功鎖定了水下噪聲的制造者，但受二戰時期的條件所限，噪聲的發聲原理并沒有得到正確的解答。1946 年，加州大學戰爭研究部海軍電子實驗室出具了一份研究報告，在這份 " 上古時期 " 的報告當中，科學家們只是將巨大的噪聲歸咎于大螯快速閉合時的碰撞。

76 年前的科學家們手繪了鼓蝦大螯的 9 倍放大圖

并認為噪聲是大螯閉合時猛烈撞擊造成的

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順帶一提，除了列舉詳實的照片和數據，這份研究報告的作者還別出心裁地繪制了好幾幅漫畫，生動形象地描繪了鼓蝦們肆意制造海底噪聲時的場景，如此可愛的報告筆者還是頭一回見，有興趣的讀者可以自行下載觀賞。

報告中的鼓蝦漫畫

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僅靠大螯的物理碰撞，顯然不足以產生能夠影響水下偵聽設備的巨大噪聲，要想解釋清楚這個問題，我們首先得了解一下空化效應。

空化與液體沸騰類似，也是由液態到氣態的相變現象。當液體局部壓力快速降低到飽和蒸氣壓以下后，液體中的小氣核體積會不斷膨脹，形成肉眼可見的空泡。而后在外部高壓作用下，氣泡會產生強烈的坍縮潰滅。

2000 年，荷蘭特溫特大學團隊利用高速成像技術和水下聽聲器，記錄下了鼓蝦大螯快速閉合的整個運動過程，成功揭示鼓蝦發出巨大噪聲的原理。

大螯閉合過程不到 1 毫秒

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正所謂天下武功，無堅不摧，唯快不破。鼓蝦首先會以高達 108km/h 的速度迅速閉合大螯，噴射出一道速度為 32m/s 的高速水流。

在中學的物理課上，我們學過流速越高則壓力越小，壓力變小則液體沸點降低，鼓蝦射出的高速水流足以引起大量空化氣泡。這些空化氣泡緊接著會在壓強差的作用下迅速潰滅，發出聲響。

相關研究顯示，這股聲音最高能達到218 分貝，比真實的槍聲（平均 150 分貝）還要響，與體型大鼓蝦數百倍的抹香鯨（有記錄為 230 分貝）不相上下！成群的鼓蝦產生的噪聲不僅會干擾艦船的聲吶系統，給航行帶來重大影響，嚴重時甚至會導致艦船在海上迷失方向。

鼓蝦閉合大螯噴射高速水流

圖片來源：youku.com

這還不是鼓蝦最牛的地方！2001 年，依舊是來自荷蘭特溫特大學的研究團隊，他們證實了一種更為奇特的現象—— "蝦光現象"（Shrimpoluminescence）。

鼓蝦大螯產生的空化氣泡在坍縮潰滅時，整個空泡的勢能會集中于一個非常小的點上，能量密度極高。據估算，坍縮到最小體積的瞬間，溫度能達到 5000 開爾文（即 4700 攝氏溫度左右），甚至產生光，這也就是聲致發光現象（sonoluminesence）。

由于蝦光現象中產生的光的強度要低于普通聲致發光產生的光，并且持續時間極短，以納秒（1 納秒 =1/1000000 毫秒）計，所以必須借助特殊設備在極度黑暗的環境中才可以捕捉到。

德克薩斯農工大學的研究團隊利用仿生鼓蝦裝置重現了蝦光

紅色方片符號是多次實驗捕捉到的蝦光位置

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打好響指，是個技術活

鼓蝦平時的捕獵過程是這樣的：大螯快速閉合，高速射流和沖擊波會震暈甚至震死周圍的小魚小蝦，之后鼓蝦就可以大搖大擺地將仍處于昏迷狀態的獵物拖回洞穴中進食。一個 " 響指 " 就能打出如此巨額的傷害，不得不贊嘆鼓蝦的技術一點兒也不輸滅霸啊！

而要想打好響指，沒有點金剛鉆還真不行。

首先鼓蝦的大螯經過漫長歲月的進化，已經成了件極為精致復雜的機械裝置。鼓蝦的大螯長得并不像鉗子，可以活動的螯錘上有著一個特殊的結構螯塞（即下圖中的 P），不可活動的螯節上同樣有著一個特殊的結構螯槽（即下圖中的 C）。

槍蝦打響指時，會先張開大螯，緊接著通過肌肉控制螯錘快速閉合，螯塞恰好可以嵌入到充滿海水的螯槽中，將海水擠出形成高速水流，這個過程就像是擠壓注射器，只不過我們可達不到那么快的速度。并且鼓蝦是以海水為彈藥，它的槍不光威力大，還無限子彈，就問你 bug 不？

圖片來源：維基百科

如果發生意外導致大螯脫落也不用慌，原先的那只小螯會慢慢長成大螯，這種逆轉螯不對稱性的神奇能力在自然界也是極為罕見的～

其次打造鼓蝦大螯的材料有著卓越的性能。愛丁堡大學的研究人員對大螯中最主要的活動部分——螯塞進行了研究，發現螯塞呈現出三明治結構，最外層和最內層由質地堅硬的礦物質組成，包括文石和鎂方解石，中間則是層狀多孔的幾丁質。

這樣的結構讓螯塞既能夠承受住高速閉合帶來的高溫高壓，也能有效隔熱和吸收機械能，保護大螯內部的軟組織。

鼓蝦螯塞的電子顯微照片，a 為螯塞的橫截面；b 為螯塞三層結構；c 和 d 為螯塞中間層的高倍率照片。可以清晰地看到層狀多孔結構

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更令人贊嘆的是，鼓蝦本身還有著厲害的物理防護機制。空泡潰滅有著強大的破壞力，可以使小魚小蝦失去行動能力甚至死亡，但鼓蝦自己卻不會受此影響。南卡羅來納大學的研究人員發現，鼓蝦的頭部有一個頭盔狀罩子，完全覆蓋了眼睛和大腦，這種特殊的硬質罩子可以抵御大螯閉合所產生的沖擊波，保護鼓蝦免受沖擊波所誘導的神經創傷。

這可是全世界第一個被證明可以抑制沖擊波的生物裝甲系統，能夠幫助我們研發更先進的仿生裝置，保護人類頭部免受爆炸的影響。

圖 C 所示即鼓蝦的 " 頭盔 "

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吃貨福利時間

聊了這么多，相信大家也餓了～鼓蝦當然是可以吃的，并且我國沿海的鼓蝦數量還不少！例如日本鼓蝦（Alpheus japonicus）、鮮明鼓蝦（Alpheus disinguendus）就是膠州灣海域蝦類的優勢種，在青島隨便一個海鮮市場上幾乎都能找到。

鼓蝦的做法很多，常見的就是鍋中加水、鹽、姜片、料酒等白灼，配少許蔥花提味。鮮明鼓蝦體形較大，肉質更為細嫩鮮美，吃起來也比較過癮；而日本鼓蝦的肉質更為筋道多汁，適合細嚼慢咽，回味咂摸。

圖片來源：B 站視頻截圖 @懶人飯飯

下次和朋友一起去吃鼓蝦的時候，記得宣傳一下深海滅霸的事跡喲～