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假如你在大海中捕捉到一只色彩斑斓、像螳螂一样的小虾，出于好玩，把它带回家养在鱼缸里，那么恐怕你自己都意识不到，你做了一件非常糟糕的事情。过了一夜，你会沮丧地发现，水倾泻一地，鱼缸里的鱼虾全死光了。再仔细检查，你会看到鱼缸厚厚的玻璃壁上，已经被莫名其妙地凿出一个个小洞。尽管你异常纳闷，但恐怕决不会怀疑到那只死虾身上。 事情的真相是，肇事者正是那只像螳螂一样的小虾，尽管它在闯下大祸之后，自己也很快窒息而死了。 这种虾正式名称叫孔雀螳螂虾，简称螳螂虾。那么，这家伙怎么如此厉害，竟能够在厚厚的玻璃上凿出洞来？它的铁拳藏在哪儿？又是哪儿得来这么大力量的？ 铁拳击碎蜗牛壳 螳螂虾是一种生活在热带海洋里的动物，它一般只有10厘米长，外表鲜艳。它有一对鲜红的前肢，比起其他附肢来，这对前肢像截过肢一样，但粗壮有力，前端形成一对拳头形状。正是这一对老拳，让动物们望而生畏。 利用高速摄像机和力量传感器，科学家已经了解到，螳螂虾在水中可以以12～23米/秒的速度挥动铁拳，产生的瞬间冲击力可达1500牛顿。这一力量是它自身重量的2500倍，差不多是两个成年人的标准体重之和。没有别的动物在水中能以这么快的速度挥动肢体；更没有哪种动物在一次挥动中产生的冲击力能超过自身体重这么多倍，所以螳螂虾是动物界当之无愧的拳王。 如果拿冲力除以拳头的接触面积，那么螳螂虾的铁拳瞬间产生的压强相当于0.22口径的手枪射出的一颗子弹。了解了这一点，你就不奇怪它的拳头何以能够击穿厚厚的玻璃了。 正像人类中的那些拳击手靠打拳谋生一样，螳螂虾也靠它的铁拳挣饭吃。那些海里的蛤类和蜗牛，把身子藏在壳里自以为就安全了，但遇到螳螂虾，铁拳几锤砸下去，它们的壳很快就被击碎；此外，遇到比较呆笨的小鱼，螳螂虾一拳就可以在它们的脑袋上打出个透明窟窿来；这些可怜虫最后自然都沦为了螳螂虾的腹中餐。 气穴给铁拳助力 在水中以如此快的速度挥拳头跟在空气中挥拳头，除了水的阻力要大得多外，还有一点很大的不同。在水中快速挥拳头，因拳头与水摩擦，瞬间产生的高温能将让周围的水气化，形成微小的气泡；当这些气泡破裂时，释放出的能量足以产生激波甚至闪光。这一现象叫气穴效应。气穴效应具有极大的破坏性。譬如，螺旋桨在水中快速旋转时，尽管它是金属制的，但其表面还是会被激波打出一个个小凹坑来，时间一长就报废了。 但是，气穴效应并非在任何时候都是件坏事，至少对螳螂虾而言，在击打中可以给它的铁拳助威。科学家发现，在螳螂虾的每一次击打中，最后形成的冲击力事实上是两股力量之和：一股力来自前肢的挥动；另一股力则来自气穴效应产生的激波。 不过，尽管有着激波的添助，但螳螂虾能在水中以12～23米/秒的速度挥动拳头，这个力量本身就大得不可思议。那么，这个力量是从何而来呢？ 这个问题至今还没有完全搞清楚。我们人类挥动拳头的力量完全来自肌肉收缩，但科学家经过计算发现，螳螂虾的这个力量不可能单靠肌肉收缩就可以获得。换句话说，螳螂虾的前肢上应该有一套与其功能相配套的系统，涉及能量的存储、瞬间爆发以及通过关节（实际上起到杠杆的作用）的传递和放大等等。 铁拳的里里外外 关于螳螂虾，还有一个更让人感兴趣的问题是，它的铁拳为何那么坚硬？因为以硬碰硬，你要想将对方击碎，得比对方更硬才成。再者，何以激波对它自己的铁拳毫发无损呢？对于这些问题，科学家最近通过X射线扫描才有所了解。 扫描显示，螳螂虾的前肢上有三个重要结构。第一个重要结构叫“击打区”，位于其拳面最外层（图中蓝色部分）。这是一层由钙的一种化合物形成的大鼓包，这种化合物也常见于我们的骨骼中，具有极强的硬度。我们不妨比较一下：除了金刚石，目前工业上可以合成的硬度最大的矿物是金刚砂和氧化锆，但构成螳螂虾铁拳的这一层物质，其硬度是它们的两倍以上。更值得一提的是，金刚砂和氧化锆都需要1500度以上的高温下才能合成，而螳螂虾的铁拳是在常温下自然形成的。 击打区里面裹着的是相对比较柔软的一个结构（图中红色和黄色的部分）。这是一个由无数有机纤维管按层排列形成的冲击力缓冲区，可以有效地吸收激波。在电子显微镜下看，尽管每一层有机纤维管是平行排列的，但层与层之间朝向稍有变化。这样排列的好处是，即便某一层出现了裂缝，裂缝也不容易顺势延伸到别的层上去。这对于自我保护至关重要。 最后一个构造是韧带（图中绿色部分），其作用就好比拳击手用胶带把拳击套紧粘在腕上。 螳螂虾的这个拳头在损坏之前，一般可使用4个月，平均完成的击打次数为5万次，之后脱落，又长出新的来。 螳螂虾铁拳的这一巧妙构造，对于未来人类设计更轻便、抗弹本领更强的防弹衣和头盔具有很大的启发意义。
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