拍摄虾

虾,也称为手枪虾,不像小粉红色的虾,有些人喜欢吃。他们有一个巨大的爪,给了他们一个看起来不均匀(图1)。拍摄虾产生强大的冲击波通过这个超大的爪。由此产生的冲击波是用来交流虾,保护自己和捕杀猎物。

有超过600种拍摄虾在我们的海洋。他们是动物称为集团的一部分甲壳类动物。虾是唯一的海洋群居动物,这意味着它们生活在高度组织化的殖民地,像蜜蜂、蚂蚁和能1]。这些虾很难看到,因为他们喜欢隐藏在海绵、珊瑚、石头和贝壳。他们住在附近地区的海域水温和浅。拍摄虾被发现在澳大利亚、夏威夷、朝鲜半岛和地中海。最近,由于全球变暖,虾的海岸被发现在英国,一个区域一次太冷生存。

拍摄虾可以长到6厘米长但有些可以只要10厘米。巨大的爪子可以长到一半身体长度(2]。尽管他们害羞的本性,这些甲壳类动物是海洋中最大的动物!科学家曾经认为,这些虾的大声谩骂让来自上部和下部的部分巨大的利爪撞在一起。但最近,高速摄像机和水下麦克风水听器被用来分析详细拍摄爪(2]。

图2显示一个记录的声音由虾。科学家发现,在录音的开始,虾已经迅速的过程中摔大爪关闭这个大约需要半毫秒。这种快速运动力量的水喷射高速飞快的从爪,这反过来,生成一个小泡沫。泡沫增长到约7毫米宽。泡沫的破裂,使一个短暂而响亮的啪嗒声,生成一个声压大幅飙升,这是压力引起的声音穿过水。泡沫破裂创建一个冲击波,晕眩或杀死一只虾的猎物。

一个提前在海里可以忽视,但一大群拍摄虾可以创建一个连续的声音像燃烧的噼啪声从Minecraft树枝或攀缘的嘶嘶声。有时这声音足够响亮的水下通信干扰其他动物。第二次世界大战期间,美国科学家意识到拍摄虾的噪声影响声纳系统由日本船只使用。科学家们拍摄的大殖民地虾居住和使用虾隐藏从日本美国潜艇声纳噪音(3]!

水下噪声

听声音像音乐或风在树上可以是一个很好的体验。但是一些听起来不是很好的听,如叉子抓餐盘或一声,繁忙的道路。这些多余的声音通常被称为噪音,和太多的噪音对我们的健康有害。它会伤害我们的耳朵,我们听到,可以阻止我们睡觉。你曾经被声音睡不着吗?如果你没有睡好,你可以第二天感觉很糟糕,所以我们都知道,噪音可以紧张和累。不仅仅是人类受到噪声的影响;太多的噪音也可以伤害野生动物。例如,响亮的交通噪音会影响《纽约时报》在早晨和晚上,鸟儿开始歌唱。

我们知道声音在空中旅行可以破坏,但水下噪声呢?当洗澡或去游泳在海里或游泳池,您可能已经注意到如何通过水旅游不同的声音。许多海洋哺乳动物,鱼类和无脊椎动物利用声音作为日常生活的一部分。海豚、鲸、海象、鱼、螃蟹和虾,例如,依靠声音来绕过,沟通和打猎。一些鱼甚至发出声音吸引配偶(4]。

不幸的是,太多的噪音会对这些动物产生严重影响,因为它掩盖了其他声音和防止动物蓬勃发展(图3)。很多背景噪音会干扰动物的感觉,会引起混乱和行为的变化。人类活动如钻入海底,渔业和疏浚船舶的运动,都可以破坏生活在海底。这种过剩噪声噪音污染和能使动物更难沟通,发现他们的方式,狩猎或逃避捕食者。

但是噪音污染是多么有害呢?科学家可以发现很难测量噪声的影响在我们的水下野生动物,特别是无脊椎动物(5]。大量的研究在海洋哺乳动物和一些鱼,但其他小动物吗?可以学习拍摄虾有帮助吗?

使用声学监测生态系统

生物多样性是衡量不同类型的生物的数量,喜欢植物和动物,生活在一个特定的地方或者栖息地。地区生物多样性高的许多物种的家园。健康的珊瑚礁和其他的海洋栖息地以惊人的生物多样性,但在一些地方,这些栖息地受到过度捕捞和污染的影响。

测量海洋环境的生物多样性的一个方法是通过潜水到海底,大量的照片和笔记。这可以昂贵,耗时,有时是危险的。我们知道拍摄虾喜欢住在海海绵,通常发现在珊瑚礁和其他领域。我们也知道海底越健康,越掰虾将住在那里6]。拍摄虾可以告诉我们一些关于海底的状况。这意味着收购虾是好的生物指标;他们可以帮助我们解决我们的海洋是多么健康。但是我们如何确定多少拍摄虾生活在一个特定的地方吗?我们不能计算他们的视线,因为他们往往隐藏和并不总是容易看到。这就是声学方便!

我们可以计算出有多少拍摄虾通过聆听他们的声音。科学家们使用水听器测量水下噪声。将水听器放置在精心安排职位可以帮助找到声音的来源。如果拍摄虾生活在某一地区,他们的快照将听到录音和位置能被探测到。

虾就很大声、快速且精力充沛,他们可以很容易检测到。科学家们还可以使用的水听器来检查他们听到的声音是来自于虾,而不是从其他动物或机器。结果是声学家可以使用录音来计算拍摄虾的数量在大面积扰乱生物住在那里。这让科学家了解海底的整体健康6]。音响也用这种方式来研究其他动物包括鸟类和宽吻海豚7,8]。

最近,科学家发现虾生活在区域曾经是太冷。拍摄虾告诉我们,响亮而清晰,地球的气候正在改变,我们的海洋变暖。也许我们应该听他们在说什么!

术语表

冲击波:↑一波又一波的高压移动的速度比声音的速度。

甲壳类动物:↑一群动物坚硬的外骨骼,两双天线,加入了腿和鳃呼吸。包括龙虾,龙虾,虾,和真正的螃蟹。

群居:↑动物是高度有组织的团体或殖民地,只有少数人有后代,后代照顾的群体。

水听器:↑一种麦克风,设计测量水声。

声纳:↑系统使用的声回声船只和一些动物的导航。它有助于检测大小、形状和位置的其他对象包括捕食者,猎物或障碍。

噪音污染:↑不需要的声音,可以干扰或烦人。

生物学指标:↑一种植物或动物,可以研究显示整个环境或生态系统的健康。

声学:↑声音的研究。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

确认

我们要感谢Byoung-Nam金正日从东海环境研究部门的韩国海洋研究与发展研究所提供虾快速记录中使用图1;塞吉奥Mascolino为图3;丹尼尔·格罗索,马可Brunoldi Giorgio Bozzini和亚历山德拉的卡萨大学物理系的热那亚,意大利提供水听器录音和富有成效的讨论,并为编辑Caryl哈特建议。

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引用

[1]↑达菲,j . e . 1996。真社会性的珊瑚礁虾。自然381:512-4。doi: 10.1038 / 381512 a0

[2]↑Versluis, M。,Schmitz, B., von der Heydt, A., and Lohse, D. 2000. How snapping shrimp snap: through cavitating bubbles.科学289:2114-7。doi: 10.1126 / science.289.5487.2114

[3]↑周日芝加哥论坛报》1959。把虾为美国战争!荣幸。28页。网上:https://chicagotribune.newspapers.com/image/371482240/?terms=sent%20shrimps&match=1(12月访问04,2021)。

[4]↑Mascolino, S。马里安尼,S。,and Benvenuto, C. 2019. Behavioural responses in a congested sea: an observational study on a coastal nest-guarding fish.欧元。黑旋风。J。86:504-18。doi: 10.1080 / 24750263.2019.1699611

[5]↑Ferrier-Pages C。Leal, m . C。Calado, R。,Schmid, D. W., Bertucci, F., Lecchini, D., et al. 2021. Noise pollution on coral reefs?—a yet underestimated threat to coral reef communities.3月Pollut。公牛。165:112129。doi: 10.1016 / j.marpolbul.2021.112129

[6]↑巴特勒,J。,Butler, M. J. IV, and Gaff, H. 2017. Snap, crackle, and pop: acoustic-based model estimation of snapping shrimp populations in healthy and degraded hard-bottom habitats.生态。表明。77:377 - 85。doi: 10.1016 / j.ecolind.2017.02.041

[7]↑肯德里克·伍德M。,and Barçante, L. 2017. Automated assessment of bird vocalization activity.j . Acoust。Soc。点。141:3963。doi: 10.1121/1.4989022

[8]↑Brunoldi M, Bozzini G,萨莱,Corvisiero P,格罗索D, Magnoli N, et al . 2016。一个永久的自动化实时被动声监测系统的宽吻海豚保护地中海。《公共科学图书馆•综合》11:e0145362。doi: 10.1371 / journal.pone.0145362