A trópusi indo-pacifikus korallzátonyok közt él az a papagájtarka, apró, arasznyi és pompázatos rák, amelynek olyan erős a páncélja, hogy nem töri át a pisztolygolyó sem.
A sáskarák e különleges tulajdonsága felkeltette a hadsereg figyelmét is.
Lövedék sebességével osztja csonttörő ütéseit
David Kisailus anyagtudós, a University of California kutatója és kollégái a Science Magazinban publikálták rendkívül érdekes kutatási eredményeiket a sáskarák különleges képességeiről.
A sáskaarák legkülönlegesebb tulajdonsága, hogy kalapácsszerű karmával
egy 0,22 kaliberű kilőtt töltény gyorsaságával zúzza össze a prédáját.
A mérések szerint 23 méter/másodperc sebességgel forgatja karmát, és 91 kilogramm ütéserejű csapásokat mér áldozatára.
A színpompás és ártalmatlannak tűnő apró állat – annak ellenére, hogy átlagos testhossza mindössze 10 centiméter – saját testsúlyának 2500-szorosával képes ütni.
Forrás: Roy L. Caldwell
Ráadásul rendkívül gyors ütései kavitációt keltenek, ami még az akvárium vastag falát is összetöri.
A csapások olyan buborékokat keltenek, amelyek szintén képesek lecsapni a zsákmányt, nagyjából a kezdeti csapás erejének a felével. Ez a különleges tengeri ízeltlábú unkósbotszerű végtagjával hatalmas erejű ütést képes mérni, egy pisztolylövedék gyorsaságával. A sáskarák ütése az egyik leggyorsabb mozdulat az állatvilágban.
Akváriumfalat és csontot repesztő lökéshullámok
A kavitáció mint fizikai jelenség, akkor keletkezik, amikor a folyadékfázis hirtelen gázfázisba megy át a nyomás csökkenése miatt.
Bernoulli törvénye szerint, ha a folyadék sebessége megnő, a nyomás csökken.
Ilyenkor a víz forráspontja is lecsökken és gőzbuborékok keletkeznek, amelyek amikor az áramlás során olyan helyre érnek, ahol nagyobb a nyomás, hirtelen összeroskadnak.
Az egymásnak csattanó folyadékfelületek lökéshullámot keltenek, ami erős zajjal, rezgéssel és erózióval jár.
A kutatók alkalmanként kísérleti jelleggel bedugták ujjukat a rák akváriumába, sokrétegű gumikesztyűvel és viaszréteggel védve magukat, és bár a csontjaik nem törtek el a sáskarák csapásától a védőréteg miatt, az egyik tudós, Kisalius azt nyilatkozta, pokoli fájdalmat okozott a rák ütése, és ha nincs a védőréteg, biztos eltört volna az ujja.
Ellenáll egy kisebb pokolgép robbanásának is
A sáskarák különleges képességei arra ösztönzik Kisaliust és csapatát, hogy a természetet leutánozva, a rák páncéljához hasonló tulajdonságú anyagokat alkossanak,
amelyeket egyaránt felhasználhatnak az autó és repülőgépgyártásban,
az űrtechnikában, hajócsvarok gyártásánál és nem utolsó sorban sisakok és új, sokkal ellenállóbb katonai páncélzat kifejlesztésénél..
Forrás: Body Armor
A hathónapos fejlesztés eredménye egy olyan 1 cm vastagságú anyag lett, ami kibírja a kézifegyverekből kilőtt lövedékek becsapódását.
Az egyik kísérlet alkalmával 20 dkg robbanóanyaggal feltöltött kisméretű pokolgépet tettek a rákpáncél-anyagra ami sérülésmentesen kibírta a robbanást.
Kisalius szerint ez az ellenálló képesség ráadásul még tovább optimalizálható.
Molekuláris szinten találták meg a sáskarák titkát
A kutatók molekuláris szinten találták meg a sáskarák titkát, elektronmikroszkóppal és más érzékeny technikákkal vizsgálva a rák karmát. A sáskarák hihetetlen ereje a karom hármas struktúrájából származik: ezek a hatás, vagy ütőfelület, a periodikus ,és a barázdált felületek. Ezek együtt rendkívül különleges ütéselnyelő magot, egy spirális, úgynevezett Bouligand-struktúrát alkotnak.
Ha repedés keletkezne az ütés erejétől annak az összes spirális szálon végig kéne futnia a töréshez,
de e struktúra felemészti a törést eredményezhető energiát.
Az ütőfelületet egy kalcium tartalmú anyag, a hydroxiapatite uralja, ez biztosítja egyébként az emberi csontok erősségét is.
Az ásványok oszlopformát alkotnak, amelyek merőlegesek az ütőfelületre, egy beton oszlophoz hasonlóan, amely alátámasztja a hidat. A periodikus terület támogatja az ütőfelületet egy szénhidrát tartalmú molekulával, a chitosannal, amely hosszú láncokat alkotva kiegészíti a rákpáncélban levő anyag, a kitin részét.
Forrás: Roy L. Caldwell
A chitosan-réteg pont az ütőfelület alatt fekszik, ez teszi szívóssá a töréssel szemben. Ez a rendkívül sajátos Bouligand-struktúra engedi, hogy páncél egyszerre legyen merev és rugalmas, ami egyébként az általános anyagtudományban két egymást kizáró körülmény.
A rák héja tehát olyan ütéselnyelő struktúra, ami egy kemény, mineralizált külső héjból és az azt körülvevő hajlékonyabb, rugalmasabb magból áll.
Nem árt, ha a búvárok igen óvatosan viselkednek a sáskarákkal
A sáskarák egy másik különleges szerve a komplex szem, mellyel több hullámhosszú színt lát, mint az emlősök. A sáskarákok a trópusi indo-pacfikus térség korallzátonyainak lakói. Valójában nem rákok, nevüket rákszerű kinézetükről kapták.
Kaisalus és kollégái igen találóan „nehéz páncélos hernyókhoz” hasonlítja ezeket a tengeri állatokat.
U-alakú gödröt ásnak a homokban, közel a zátony széléhez, és abban elrejtőzve lesik zsákmányukat. A sáskarák kalapácsszerű karmaival puhatestűeket, rákokat, és kisebb halat zsákmányol. Magányos, territoriális vadászok, vagy a tengerfenékbe ásott gödrökben vagy pedig barlangokban, hasadékokban bújnak meg.
Forrás: Roy L. Caldwell
A sáskarákok belső megtermékenyítéssel szaporodnak,és a nőstény miután lerakta a petéket, elülső végtagján szállítja ezeket mindaddig, amíg kikelnek a kisrákok.
A sáskarákok általában monogám párkapcsolatban élnek.
A kedvtelési búvároknak nagyon óvatosan kell viselkedniük ezekkel a szemet vonzó, csodaszép, és jelentéktelennek tűnő állatokkal szemben, mert az óvatlan búvár, ha felpiszkál egy sáskarákot, komoly balesetveszélyes „kokszira” számíthat. Mint a korallzátonyok lakói, sajnos ezek a gyönyörű és különleges állatok is veszélyben vannak.
