Ondanks zijn felle kleuren en sierlijke schubben is de mantisgarnaal (of Odontodactylus scyllarus) een geweldig roofdier dat je snel een vinger zal amputeren als je te dichtbij komt.
De mantisgarnaal en zijn superkrachten
Dit verbazingwekkende schaaldier behoort tot de stomatopoden van de famille der Odontodactylidae. Hij leeft in de ondiepe waters van de Stille Oceaan. Behalve zijn naam, heeft hij nochtans niet met de Mantis gemeen. Dit dier wekt de nieuwsgierigheid van wetenschappers, want hij heeft meedogenloze poten, waarvan de kracht en snelheid net zoals superkrachten zijn. Deze oceaanbewoner gebruikt in werkelijkheid een aanhangsel, ook wel hamer genoemd, om zijn prooien die een schelp hebben te pletten, verkleinen of spietsen.
De snelheid van deze meedogenloze poten is even hoog als die van een kogel afgevuurd door een kaliber 22, ze kunnen een prooi kan raken in 1/3.000ste van een seconde, met een kracht schommelend van 500 tot 1500 N, voor een dier dat tot 18 cm groot is. Zijn buitengewoon zicht stelt hem in staat kleuren waar te nemen die voor ons onzichtbaar zijn. Ze hebben namelijk 16 kegeltjes voor het opvangen van kleuren, terwijl de mens er slechts 3 heeft. Zijn ogen, die 360° in de drie dimensies van de ruimte kunnen worden gericht, stellen snel scherp om de wazige effecten van beweging te verjagen. Onder zulke omstandigheden hebben slakken, krabben en garnalen geen enkele kans te ontsnappen. Hij is zo krachtig dat hij zelfs de glazen wanden van een aquarium kan breken.
Waar komt deze kracht vandaan?
Deze onderzeese oorlogsmachine haalt zijn krachten uit twee essentiële elementen: zijn slagkracht en een onbreekbare hamer.
Een slagkracht in twee vlagen
Wanneer hij aanvalt, laat dit schaaldier, dat niet groter is dan een sigaar, zijn arm bliksemsnel zakken en bereikt daarbij een stootkracht tussen 400 en 1500 Newton (een klap krachtiger dan een stoot van Bruce Lee). Onmiddelijk na deze verpletterende beweging komt een schokgolf op prooi stoten, zonder dat de garnaal een van zijn ledematen gebruikt. Deze krachttoer is te danken aan het cavitatie-fenomeen. Cavitatie bestaat uit de vorming van een gasbel in een vloeistof na een depressie.
Cavitatie
De vorming van een gasbel in een vloeistof na een mechanische actie. Zoals de beweging van de arm van een mantisgarnaal of die van een propeller.
Newton
De meeteenheid van kracht.
De beweging van de garnaal is namelijk zo snel, dat de beweging van zijn arm plaatselijk een depressie veroorzaakt die onmiddellijk leidt tot de vorming van een hydrodynamische cavitatiebel. Zodra deze gevormd is, implodeert ze. De implosie kan zo hevig zijn dat de druk en temperatuur binnen de bel extreem hoge waarden bereiken (5000 Kelvin). In het geval van de mantisgarnaal geeft de implosie een lichtflits en een schokgolf tot 500 N uit, een kracht die zijn prooi kan bedwelmen.
Een onbreekbare hamer
Bij het bestuderen van de samenstelling van zijn hamer, heeft het team van professor Weaver aangetoond (Science) dat de buitengewone kracht van de hamer het resultaat is van complexe interacties tussen drie verschillende gebieden:
- De buitenste laag, dus de impactzone, is een kristallijne minerale verbinding (hydroxyapatiet) die bestand is tegen drukkrachten groter dan die van keramiek gesmeed in extreme temperaturen.
- De middelste laag, die het « periodiek gebied », bestaat uit lagen chitinevezels, een polysaccharide dat zich ook in pantsers van schaaldieren bevindt, die in spiralen zijn gerangschikt en worden versterkt door natuurlijke mineralen. Het geheel absorbeert de energie van de impact en voorkomt breuken.
- Tot slot, Het “gestreepte gebied” is een andere laag van chitinevezels die de volledige hamer omhult. Deze vezels drukken de mineralen in het aanhangsel samen om de voortplanting van breuken te voorkomen.
De depressie
Een daling van druk.
Implosie
Het tegengestelde van explosie, ook ontploffing genoemd. Dit gebeurt wanneer de druk op een voorwerp zo groot is dat het breekt en met geweld instort.
Chitine
Een zeer sterke verbinding die behoort tot de familie van de polysacchariden, ofwel suikers. We vinden het bijvoorbeeld in de pantser van de krab.
