Креветки-щелкуны используют головной убор для защиты мозга от ударных волн

Жизнь в океане может быть жестокой — и в подводном мире, полном клешней, острых зубов и жалящих существ, креветки-щелкуны выделяются своей способностью наносить травмы. Чтобы оглушить добычу и сражаться друг с другом за партнеров и территорию, эти крошечные ракообразные выпускают высокоскоростные струи воды, которые при щелчке клешни вызывают сверхзвуковые ударные волны. Но как эти моллюски защищаются от силы создаваемых ими взрывов?

Как выяснилось, подобно профессиональным футболистам, креветки-щелкуны защищают свой мозг и глаза от сотрясений мозга с помощью защитных головных уборов, согласно исследованию, опубликованному в Journal of the Royal Society Interface. Исследователи из Университета Южной Каролины и Университета Талсы обнаружили, что у креветок-щелкунов из рода Alpheidae в экзоскелете есть прозрачные капюшоны, которые смягчают удары по голове ракообразных.

Чтобы подтвердить эффективность этих скелетных шлемов, биологи собрали живых креветок в устье залива Норт-Инлет-Винья в Южной Каролине и измерили механические свойства капюшонов и целых твердых панцирей креветок. Они обнаружили, что капюшонообразная структура вдвое менее жесткая, чем твердые панцири, что делает ее вдвое эффективнее в рассеивании напряжения от удара. Затем они смоделировали воздействие ударной волны на созданных на компьютере креветок с этими капюшонообразными структурами и без них, что подтвердило защитный эффект капюшонов. Новые результаты подтверждают более ранние поведенческие эксперименты исследователей на ракообразных, которые показали, что креветки с капюшонами не пострадали от ударных волн, тогда как креветки без капюшонов были дезориентированы и потеряли часть своей подвижности.

Эти капюшоны представляют собой первую в истории биологическую броню, защищающую животное от травм головного мозга, вызванных ударной волной. Биологи надеются, что их открытия могут послужить источником вдохновения для разработки продуктов или стратегий, направленных на смягчение последствий черепно-мозговых травм у людей.