우리는 인간이 동료들과 벌이는 전쟁에 동물이 참여하는 것에 대해 이미 이야기했습니다. 대부분의 경우 이러한 개입은 일반적으로 무기(말, 코끼리, 개 등)로 이루어지지만, 그리스와 불가리아 사이의 싸움을 촉발한 개의 경우에는 단지 폭발의 방아쇠일 뿐이지만, 프랑스와 브라질 사이에서도 같은 일을 하려던 메뚜기 떼. 오늘 우리는 갑각류가 다시 한 번 주인공이 되는 또 다른 이야기, 즉 제2차 세계 대전에서 두드러진 역할을 했던 새우를 보게 될 것입니다.
새우뿐만 아니라 알페이다과(Alpheidae)의 새우도 있습니다. )는 Caridea 아목에 속합니다. 무는 새우로 널리 알려져 있습니다. 길이가 3~5센티미터에 불과할 정도로 매우 작기 때문에 해안 바위와 산호초의 움푹 들어간 곳에서 피난처를 찾는 데 매우 편리합니다. 일부는 따뜻한 바다에, 다른 일부는 추운 바다에 있습니다.
그 이름은 사냥에 사용되는 무기인 집게다리에서 유래되었으며, 한쪽 팔은 몸의 거의 절반이 불균형하게 발달하고 집게발로 끝나는 팔입니다.
그러나 다른 갑각류처럼 집게발은 아니다. 첫째, 절단 시 스스로 재생될 수 있고, 둘째, 다른 종처럼 열리거나 닫히지 않는다는 점이다. 이는 부품 중 하나가 직각을 이룰 때까지 들어 올렸다가 갑자기 풀어 다른 부품과 자동으로 맞도록 하는 조인트로 구성됩니다. 즉, 권총의 발사핀과 유사한 방식으로 작동하므로 영어에서는 이 동물을 피스톨 새우라고도 합니다. , 즉 권총 새우입니다. 이제 이 시스템이 흥미로운 만큼 그것이 작동할 때 생성되는 효과는 훨씬 더 그렇습니다.
그래서 어두운 은신처에 숨어 있던 새우가 먹이를 발견하면, 공생하는 어류인 망둥이의 꼬리 튕김 덕분에 재빨리 발톱을 꺼내 망치를 들고 닫힐 때 , 1000분의 1초 만에 피해자(보통 무척추동물이지만 때로는 더 큰 물고기)를 죽이거나 기절시키는 강력한 거품 파동을 생성합니다.
실제로, 이 충격파는 작은 유리병을 깨뜨릴 만큼 충분한 힘을 가지고 있다는 것이 입증되었으며, 이는 총의 비유를 더욱 명확하게 만듭니다.
그러나 그것은 여전히 또 다른 놀라운 효과를 낳습니다. 초음파로 인해 액체에서 빛(우리 눈에는 보이지 않음)이 생성되는 음파발광(sonoluminescent)은 캐비테이션에서 기포가 빠르게 붕괴되는 것으로 설명됩니다. 이는 액체 압력 이하로 압력이 감소하여 공극이나 기포가 형성되는 것으로 구성되며, 액체가 다시 상승하면 약 7,700°의 온도에서 파열이 발생합니다. 도미보다 몸집이 큰 구각류나 사마귀새우도 비슷한 사냥 방법을 사용한다.
생물학을 제외하고 여기서 흥미로운 점은 알페이드가 군집에 살 때 해양 세계에서 가장 시끄러운 종 중 하나가 되어 기록을 보유하고 있는 고래류가 방출하는 것과 비슷한 수준의 소음을 생성한다는 것입니다.
어떻게? 음, 정확하게는 이 독특한 사냥 자원을 통해:협공기의 폐쇄는 최대 80킬로파스칼의 압력을 가지며 거품은 시속 100km의 속도로 방출됩니다. 이 모두는 약 218데시벨에 해당합니다. 예를 들어 향유고래의 데시벨은 약 230데시벨이고 벨루가는 약 140데시벨입니다.
이 놀라운 진화적 적응은 18세기 말부터 알려졌지만 당시에는 발톱이 닫힐 때 발생하는 딸깍 소리만 발생하여 짝짓기 소리로 사용되는 것으로 생각되었습니다. 1999년이 되어서야 유체 역학 전문가이자 트벤테 대학교(네덜란드)의 젊은 독일 물리학자인 Detlef Lohse는 뮌헨 수족관 새우의 음향 기록이 포함된 인쇄물을 보고 자신이 다음과 유사한 패턴을 식별했다고 생각했습니다. 그가 캐비테이션에 관한 연구에 사용하고 있던 것입니다. 생물학자들이 그에게 거품도 형성된다고 말했다는 사실이 그에게 모든 것을 명확하게 해주었고 그는 그것을 경험적으로 증명하기로 결정했습니다.
Lohse는 일련의 이론적 모델을 만든 다음 마침내 동물학계를 설득하기 위해 수중 수족관 새우 굴 옆에 여러 개의 마이크와 고속 카메라를 배치했습니다. 그런 다음 그는 브러시로 세입자를 간지럽히고 (실제로 그는 7개를 사용했습니다) 공격적으로 반응했습니다.
이미지는 캘리퍼의 돌출부를 해당 구멍에 맞물려 고속 물 제트가 생성되는 것을 보여줍니다. 빠른 속도는 낮은 압력과 거품의 출현을 의미하며, 거품이 집게에서 멀어질 때 먹이를 기절시키거나 심지어 절단할 수 있는 수천 개의 작은 거품으로 파열됩니다.
가장 흥미로웠던 점은 이 과정에 태양 표면과 유사한 열(아주 짧은 시간 동안임에도 불구하고), 소리(클램프 두 부분의 충돌이 아닌 기포의 붕괴에 의해 생성됨)가 포함된다는 사실을 검증한 것입니다. 그리고 빛(생성된 50,000개의 광자는 매우 민감한 광검출기 덕분에 기록될 수 있었지만).
Lohse는 그와 그의 팀(Barbara Schmitz, Michel Versluis 및 Anna von der Heydt로 구성됨)이 맥주를 마시며 성공을 축하하는 동안 바 카운터에서 새우 poluminescent로 세례를 주었다고 말합니다. 사실 독일인은 아직도 농담으로 새우 소년이라는 별명을 갖고 있습니다. .
이제 일반적으로 수백 마리의 개체(620종 이상이 있음)로 구성된 알페이드 군집이 차례로 총을 발사하는 것을 상상해 보겠습니다. 시간(동영상 참조)? 게다가 클램프를 찰칵 소리를 내는 것은 서로 통신하는 데 도움이 되므로 조직화된 허버브는 소나를 포함한 수중 음향 통신을 변경할 수 있는 수준에 도달할 수 있기 때문입니다. 그리고 이는 세계가 전쟁 중이고 바다가 수면 위와 아래 모두에서 거대한 전쟁터를 구성할 때 중요합니다.
1944년에 누군가가 그로부터 파생될 수 있는 이점을 깨닫고 미 해군에 알렸을 때 일어난 일입니다. 분명히 해군 기술자들은 알페이드 식민지의 소음 발생기를 일본 항구에 설치된 수중 청음기에 대한 음향 스크린으로 사용하려는 아이디어를 가지고 있었던 것 같습니다. 수중청음기는 수중 환경에서 발생하는 소리를 전기로 변환하여 식별할 수 있는 변환기 장치입니다. 이는 1차 세계대전 당시 잠수함에 적용되기 시작해 1920년대 소나 개발의 시발점이 됐다.
더욱이 영국 해군은 프로펠러와 방향타가 프로펠러와 방향타에 의해 생성된 캐비테이션 기포로 인해 손상되고 있음을 발견하고 1916년 물리학자 레일리 경에게 이를 최소화하는 방법을 연구하도록 의뢰했습니다. 레일리는 실패했고 그 과정에 대한 설명만 제공할 수 있었습니다. 그렇습니다. 충분히 상세한 작업이어서 부분적으로는 83년 후 Detlef Lohse의 실험의 기초가 되었습니다.
그러던 중 제2차 세계대전이 발발하고 소나가 잠수함 전쟁의 새로운 시대를 열게 되면서 항구에 대한 기습 공격이 어려워졌습니다. 그러나 우리가 말했듯이 미국 잠수정은 일본 해안에 존재하는 풍부한 알페이드 서식지를 이용하여 주변과 다른 태평양 해안을 따라 이동하여 엔진 소음을 숨겼습니다. 또한 나중에 비키니에서 원자 실험을 하는 동안 장치의 치명적인 효과를 확인하기 위해 사용되었습니다(음향 기록의 감소는 생명체가 없음을 나타냅니다).
싸움이 끝난 후, 가스로 가득 찬 물고기와 해파리의 부레도 소위 DSL(심층 산란층)에서 에코를 생성하여 혼란을 야기한다는 사실이 밝혀졌습니다. , 깊은 산란층), 소리가 통과하지 못하고 바닥으로 착각하는 해양 수중층.
사실 이러한 현상은 오늘날에도 여전히 관심을 끌고 있으며 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency, 미 국방부의 연구 개발 기관)에서는 이를 잠수함 탐지에 적용하기 위해 연구하고 있습니다.
