Описание животного

Средняя взрослая особь рака-богомола достигает длины до 20 сантиметров и весит около 200 граммов. Иногда встречаются и более крупные экземпляры, вырастающие до 40 сантиметров.

Первое впечатление от этого создания производит его окрас: на раке можно увидеть множество цветов радуги. Описать всю красоту его внешнего вида сложно — лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать! Тело животного покрыто разноцветными пятнами: розовыми, красными, ярко-зелеными, синими и бирюзовыми.

Форма тела вытянуто-уплощенная и состоит из нескольких отделов, называемых тагмами. На голове, на усиках-антеннах, расположены два сложных глаза.

Распространение

Ареал обитания рака-богомола роскошного охватывает Индо-Тихоокеанскую область, простираясь от восточного побережья Африки до Японии и Австралии. На востоке его граница проходит через Марианские острова в западной части Тихого океана.

Этот вид обитает в прибрежных водах на глубине от 3 до 40 м, иногда до 70 м. Он предпочитает песчаное или гравийное дно вблизи коралловых рифов.

Рак-богомол чувствителен к загрязнению окружающей среды, что делает его биологическим индикатором.

Поведение

Павлиновые креветки-богомолы ведут одиночный образ жизни. Они выкапывают в мягком грунте норы в форме латинской буквы U и редко покидают их. В неблагоприятных условиях или в поисках партнера они могут оставлять укрытия и отправляться в длительные путешествия. Часто между ними происходят драки за право владения норой в удачном для охоты месте.

Эти потасовки могут закончиться гибелью одного из соперников. Поэтому животные стараются напугать конкурента своими размерами и решимостью. Исход боя непредсказуем, так как панцири не выдерживают сильных ударов. Чаще всего удары наносятся в область тельсона, который более прочный. Потерянные конечности со временем регенерируются.

Активность креветок проявляется в любое время суток, но чаще днем. Охота ведется из засады. Жертва настигается молниеносным выбросом буловообразных хватательных ногочелюстей, движущихся со скоростью 80-100 км/ч. Чтобы схватить добычу, охотнику достаточно всего лишь 2 миллисекунды.

Чувствительные усики и сложные фасеточные глаза помогают охотнику определить местонахождение потенциальной жертвы.

При необходимости креветки быстро плавают или передвигаются по грунту, опираясь на задние грудные ноги и ловчие ногочелюсти.

Линька происходит примерно каждые два месяца. После сбрасывания старого панциря животное около 9 дней остается в укрытии, дожидаясь затвердевания нового хитинового покрова. Чтобы избежать нежелательных контактов, рак-богомол на этот период закрывает вход в нору камешком или раковиной.

Удар рака-богомола

Гигантский рак-богомол — красивое членистоногое, недавно ставшее объектом изучения. Его название связано с особенностями строения тела. Рак получил имя благодаря сходству с насекомым богомолом: в спокойном состоянии, когда вторая пара ногочелюстей согнута и прижата к груди, он напоминает своего наземного собрата. Эта пара ног, оснащенная острыми зазубренными частицами, используется в борьбе с противниками, даже если они значительно больше.

Рак-богомол атакует с невероятной скоростью, нанося удары в 50 раз быстрее, чем богомол (насекомое), который бьет за 100 миллисекунд — время, за которое человек моргает. Сила его ударов может расколоть твердые раковины моллюсков или разбить стекло. Профессор биологии Рой Колдуэлл из Калифорнийского университета в Беркли продемонстрировал рака-богомола журналисту, проведя рукой перед аквариумом. В результате стекло треснуло, и 150 литров воды вылилось в помещение. Так 30-сантиметровый рак отреагировал на провокацию.

Особенность зрения

Говоря о раке-богомоле, стоит отметить его невероятное зрение — главное преимущество перед другими существами. У человека есть миллионы чувствительных клеток, делящихся на два типа: палочки и колбочки.

Палочки отвечают за восприятие света (яркость, контраст, ночное видение) и движение. Колбочки отвечают за восприятие цвета и делятся на три типа, позволяя различать оттенки красного, синего и зелёного, а также другие цвета, образующиеся при смешивании.

У собак два типа колбочек, что позволяет им видеть оттенки синего, зелёного и жёлтого. Бабочки, хоть и менее разумны, имеют пять видов колбочек, что дает им возможность видеть «новые цвета», недоступные человеку.

Теперь представьте, как рак-богомол видит мир с 16 видами колбочек! Это позволяет ему воспринимать разнообразные диапазоны световых волн, включая поляризованный свет и инфракрасное излучение. Благодаря такому зрению рак-богомол замечает замаскированных существ и, возможно, распознает заражённые и раковые клетки, чтобы избежать отравления.

Однако не все 16 сегментов в глазу рака отвечают за цвет. Четыре из них — цветовые фильтры, расширяющие его способности. Зрение этого морского обитателя до конца не изучено, но предполагается, что оно позволяет видеть следующие спектры волн:

• ультрафиолетовый;
• инфракрасный;
• поляризованный;
• радиоволны;
• прочие малоизученные волны.

Чтобы обработать весь спектр излучений, человеку потребовались бы дополнительные «гаджеты» в мозг, так как у людей информация обрабатывается в мозге. У рака-богомола же информация обрабатывается глазами, и в мозг поступает уже в готовом виде.

Несмотря на сложность зрения краба, это не удивительно. Каждое существо на планете эволюционирует в соответствии с образом жизни, и многие организмы имеют преимущества перед человеком.

Кулаки раков-богомолов раскрыли секрет сверхпрочного материала

Ракообразные давно интересуют биологов не только своим поведением. Например, химические соединения, содержащиеся в панцирях крабов и креветок, такие как хитин, активно используются в биологически активных добавках, лекарствах и косметике. В новом исследовании американские учёные, изучая рака-богомола, приблизились к созданию сверхпрочных композитных материалов.

Раки-богомолы делятся на две группы по типу «оружия», используемого для охоты. У одних видов передние клешни напоминают острые ножи, у других — кулаки, способные разбивать панцири и оглушать жертву. Эти существа известны ритуальными боями, где победитель определяется по «набранным очкам».

Дэвид Кисаилус и его коллеги из Калифорнийского университета в Риверсайде в течение восьми лет исследовали технику ударов и строение клешней «ротоногих-боксёров», чтобы найти пути создания новых материалов.

Выбор объекта исследования не случаен: кулак раков-богомолов может ускоряться до 80 километров в час за три тысячные секунды, создавая звуковую ударную волну. Известны случаи, когда рачки разбивали стекло аквариума одним ударом. При этом клешня не повреждается, что указывает на феноменальную прочность, которую следует искать в строении нароста на последнем членике.

В предыдущем исследовании команда обнаружила спиралевидные структуры во внутренних слоях придатка, которые действуют как пружины и гасят энергию удара. В рамках нового проекта, финансируемого Военно-воздушными силами США, учёные описали уникальную структуру наружной поверхности кулака, обеспечивающую высокую прочность.

Химический анализ показал, что в верхнем слое нароста на последнем членике ударных клешней органические волокна хитина окружены кристаллами фосфата кальция, который также содержится в человеческих костях. Важно, что минерализованные волокна расположены не случайно, а строго структурированы в форме «ёлочки».

Эта структура обеспечивает равномерное распределение энергии удара по всей поверхности кулака. «Мы выяснили, что рак-богомол передаёт жертве невероятный импульс, не повреждая собственные конечности, и теперь показали, что это обеспечивается структурой «ёлочкой», — говорит соавтор исследования Николас Ярагхи.

Чтобы проверить эффективность обнаруженной структуры, команда обратилась к специалисту по гражданской инженерии Пабло Цаваттьери из Университета Пердью. Он создал компьютерные модели и напечатал материал с аналогичной структурой на 3D-принтере. Расчёты показали, что форма расположения волокон обеспечивает равномерное распределение энергии удара, что было подтверждено в реальных испытаниях.

Комбинация двух открытых структур в «кулаке» рака-богомола может помочь создать более прочные бронежилеты и шлемы. Кроме того, новая технология может быть использована для изготовления корпусов самолётов, кораблей и автомобилей.

Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в статье, опубликованной в издании Advanced Materials. Ранее учёные также нашли самый прочный природный материал в зубах морских улиток и «рецепт» лучшего клея у червей.

Особенность конечностей

Передние конечности рака-богомола называются ногочелюстями. Этот морской хищник выбрасывает их с такой силой и скоростью, что даже если он не попадает в цель, жертва может пострадать от смертельной ударной волны.

Существует миф о том, что вода вокруг его клешней закипает до нескольких тысяч градусов. Это лишь частично верно. Вода действительно нагревается, но в незначительных количествах, иначе рак сварил бы сам себя. Тем не менее, его ногочелюсти – опасное и уникальное оружие. На их основе учёные разрабатывают материалы для космических аппаратов и военных технологий. Кроме того, креветку-богомола употребляют в пищу. Из-за опасности удара добыча осуществляется с помощью специальных бронебойных контейнеров.

Даже если жертва уже схвачена и сопротивляется, рак-богомол не упустит возможности использовать свою ударную силу. Держать такое создание в обычном аквариуме опасно, так как его сила может разбить его вдребезги.

Поразительная мощь удара

Это удивительное и красивое животное опасно не меньше, чем привлекательно.

Раки-богомолы делятся на два типа: «хвататели» и «атакователи».

«Хвататели» имеют скромный внешний вид и обитают в песке. Они ловят добычу, проплывающую над ними. Эти раки обладают несколькими парами хватательных ног, напоминающих передние лапки богомола. Первая пара — самая большая, напоминает перочинный ножик. С ее помощью рак-богомол захватывает жертву, а остальные ноги удерживают ее. Попавшая в такие «объятия» жертва почти не имеет шансов на спасение.

«Атакователи», известные как павлиновые раки, отличаются яркой окраской. Их неофициальное название — «разрыватели пальцев». Все раки-богомолы агрессивны, но эти, почувствовав угрозу, атакуют жертву мощным ударом ног, сравнимым с попаданием пули 22 калибра.

При этом подводный «Мохаммед Али» бьет с такой силой, что разрывает воду. На месте удара образуется кавитационный пузырь — область с раскаленным паром и газом, выделившимся из разорвавшейся воды. Температура этих пузырей сопоставима с температурой на поверхности солнца, и они светятся в темноте.

Пузырь мгновенно лопается, создавая мощную ударную волну, способную убить жертву. Во время удара клешня движется со скоростью 72 километра в час, что делает охотничий бросок раков-богомолов самым быстрым среди всех животных.

Некоторые аквариумисты, стремясь завести экзотических питомцев, опрометчиво покупают раков-богомолов, что может привести к пробитым аквариумам.

Раки-богомолы не боятся атаковать жертву, значительно превышающую их размером или обладающую мощным панцирем. Первым ударом они оглушают жертву, а последующими добивают. Более того, рак-богомол — одно из немногих ракообразных, способных преследовать добычу. Если он промахнулся, жертве не поздоровится.

Секрет их скорости и силы кроется в особом строении охотничьих лапок. Эти раки используют «механизм защелки»: их лапки содержат большой мускул, который долго сокращается, и защелку, удерживающую мускул. В момент удара защелка открывается, и мускул расправляется с огромной скоростью, создавая эффект, похожий на выстрел из лука.

На охотничьих лапках раков-богомолов есть хитиновая структура в виде седла, известная как гиперболическая параболоида. Эта форма, ранее считавшаяся изобретением человечества, известна своей прочностью и равномерным распределением давления.

Гиперболическая параболоида — это простая, но удивительно прочная форма, усиливающая эффект пружины, что придает удару максимальную силу.

Почему же лапы рака-богомола не изнашиваются? Секрет в минерале гидроксиапатите, который амортизирует силу удара. Этот минерал содержится и в человеческом теле, в зубах и костях, придавая им прочность. У рака-богомола волокна гидроксиапатита уложены спиралью, что делает «кулаки» максимально крепкими и предотвращает развитие микроскопических трещин в разломы. Эта структура называется структурой Булигана и не имеет аналогов в животном мире.

Размножение раков-богомолов

Представители этого вида ракообразных разнополые. Некоторые раки предпочитают каждый брачный сезон искать нового партнера, а другие выводят потомство с одним и тем же спутником, иногда на протяжении 20 лет. Копулятивный орган у раков-богомолов образован первыми двумя парами брюшных ног.

Забота о потомстве у раков-богомолов варьируется. Некоторые самки создают две кладки яиц: одну «для себя», другую «для отца» будущего потомства. В этом случае каждый родитель самостоятельно заботится о своих детенышах. В других случаях самка полностью берет на себя заботу о потомстве, а самец отвечает за добычу пищи.

Описание рака-богомола

Особый интерес вызывают его глаза. Это самые сложные органы зрения в мире, способные различать 12 цветов, в то время как у человека этот показатель в 4 раза меньше.

Этот обитатель морского дна воспринимает инфракрасный и ультрафиолетовый свет, различая его поляризации, включая редкую круговую. Многие животные в природе могут различать только линейную поляризацию; например, ракообразные и рыбы используют ее для ориентации в пространстве и поиска добычи. Глаза раков-богомолов распознают хищников (даже в полной темноте), потенциальную добычу и различные типы кораллов.

Рацион питания и манера охоты

Раки-богомолы — хищные животные, обладающие отличными охотничьими навыками. Исследования показывают, что их можно разделить на две категории по способу охоты: «копьеметатели» и «крушители».

«Копьеметатели» питаются каракатицами, рыбой, морскими многощетинковыми червями и креветками. В свою очередь, «крушители» предпочитают других раков и разнообразные моллюски.

Видео