響蝦

自20世紀40年代以來，研究人員一直對響蝦感興趣。這些奇特的海洋生物擁有一隻巨大的螯（右圖），當它閉合時會發出尖銳的聲音。蝦群可以產生如此大的水下喧囂，以至於它會使任何試圖用聲納掃描海洋的人失聰。事實上，在第二次世界大戰期間，來自這些蝦的持續噼啪聲有時會挫敗軍方探測敵方潛艇的企圖。

多年來，人們一直認為聲音發生在螯的活動部分撞擊其靜止部分時，就像甲殼類動物的響板。但新的研究表明事實並非如此。今天出版的《科學》雜誌上的一篇論文揭示，空化作用——一種長期困擾船舶螺旋槳的物理過程——才是罪魁禍首。

關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有影響力的故事能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和想法。

空化作用發生在液體以超過一定速度移動時，結果，壓力下降，即眾所周知的伯努利原理。這種現象使得流體中微小的氣泡膨脹。當流體減速且壓力再次升高時，氣泡會內爆——產生衝擊波和伴隨的聲音。科學家們在最近的一次會議上才將蝦和空化作用聯絡起來，當時慕尼黑工業大學的生物學家芭芭拉·施密茨聽到荷蘭特溫特大學的德特勒夫·洛澤談論聲致發光，即聲音促使氣泡發光的過程。

回到施密茨的蝦實驗室，她和洛澤——連同特溫特大學的科學家米歇爾·弗斯路易斯和安娜·馮·德·海德特——將七隻蝦綁在水聽器旁邊和一個超高速攝像機前，以每秒 40,000 幀的速度拍攝。結果的影片和音訊顯示，聲音是在螯閉合後很久才發出的。他們認為，螯的活動部分上一個牙齒狀的部件穿過靜止部分的一個孔，射出一股速度足夠快的水流以引起空化作用。模擬證實了這一想法。

瞭解蝦是如何彈指的之後，研究人員還解釋了原因。蝦利用聲音相互交流，並保衛它們的領地。此外，它們還利用空化作用可能造成的損害來擊暈獵物。