枪虾用“头盔”保护大脑免受冲击波伤害

作者: aeks | 发布时间: 2026-02-23 14:02 | 更新时间: 2026-02-23 14:02

学科分类: 生物医学工程

海洋中的生存竞争十分激烈,鼓虾以其独特的攻击方式脱颖而出:它们通过虾螯的快速闭合喷射高速水流,产生超音速冲击波来击晕猎物或争夺配偶与领地。但这些甲壳动物如何保护自己免受自身产生的冲击波伤害呢?

今日发表在《英国皇家学会界面杂志》上的一项研究给出了答案:鼓虾像职业橄榄球运动员一样,依靠头部的“防护装备”来保护大脑和眼睛免受震荡伤害。来自南卡罗来纳大学和塔尔萨大学的研究人员发现,鼓虾属(Alpheidae)的鼓虾外骨骼中有一种透明的“头罩”结构,能减轻头部受到的冲击。

为验证这种“骨骼头盔”的作用,生物学家从南卡罗来纳州的北 inlet-Winyah 湾河口收集了活虾,测量了虾头罩和坚硬外壳的力学性能。结果显示,头罩结构的硬度仅为硬壳的一半,但其消散冲击应力的效果却是硬壳的两倍。随后,他们通过计算机模拟对比了有无头罩结构的鼓虾受到冲击波冲击的情况,进一步证实了头罩的保护作用。这一结果也支持了研究人员早期对鼓虾的行为实验:有头罩的虾在冲击波下安然无恙,而移除头罩的虾则会出现方向迷失和行动能力下降。

这种头罩是目前已知首个能保护动物免受冲击波脑损伤的生物装甲。研究人员希望这一发现能为开发人类创伤性脑损伤防护产品或策略提供启发。

DOI: 10.1126/science.zegofpk

标签: 冲击波 创伤性脑损伤 大脑保护 生物装甲 鼓虾