Pistolová kreveta nebo "snapping shrimp" je malá mořská kreveta s přerostlým klepetem, které dokáže zacvaknout tak rychle, že před sebou "vystřelí" bublinu. 

Jak probíhá "výstřel"?

Sklapnutí klepeta je tak rychlé, že za sebou zanechá kavitující bublinu*. Jedná se o hydrodynamický trik, který přírodě funguje jako miniaturní vodní dělo. Když se bublina zhroutí, uvolní se rázová vlna – to je onen pověstný "cvak", který dokáže omráčit drobnou kořist. A vědci navíc zaznamenali i krátký záblesk světla při kolapsu bubliny (sonoluminiscence), což ukazuje na extrémní podmínky uvnitř – řádově tisíce kelvinů (≈5 000 K) na mikrosekundu.

*Kavitující - Kavitace je vznik dutin v kapalině při lokálním poklesu tlaku, následovaný jejich implozí. 

Jak to klepeto dokáže? 

Klíčem je tvar a mechanika klepeta, které funguje jako "píst"/"tryska"Na detailech se dodnes dělají simulace a modely – ten mechanismus je krásná kombinace biologie a fyziky kapalin.  

Při superrychlém sevření klepeta se z předkomůrky vytlačí voda přes úzkou štěrbinu/trysku. Proud splní podmínky pro kavitaci – tlak v jeho "stínu" spadne tak nízko, že se ve vodě zformuje dutina (bublina páry/plynů). Vzápětí dojde ke kolapsu a šokové vlně. 

Celý mechanismus byl zachycen vysokorychlostní kamerou i hydrofony a detailně popsaný už na přelomu tisíciletí.  

Jak je to rychlé a hlasité? 

Snímky s vysokou rychlostí a hydrofony ukazují, že jde o extrémně rychlý děj doprovázený velmi hlasitým "cvak" (v oceánech dokáže rušit i komunikaci jiných živočichů). Přesná čísla závisejí na druhu a podmínkách, ale jisté je, že pro zvířata v bezprostřední blízkosti je to tvrdý zásah – smysl pro krevety jednoznačný: lov a obrana. 

Fascinující příroda kolem nás! 

• Fakt to "hoří" pod vodou? Ne. Jde o mikroskopický hotspot uvnitř bubliny při jejím kolapsu. Voda kolem si ničeho "horkého" nevšimne; je to ultrakrátký a lokální jev. 
• Vidím ten záblesk pouhým okem? Ne, je extrémně krátký a slabý. Vědci ho zaznamenali specializovanými detektory a vysokorychlostní optikou. 
• Je to stejná kreveta jako "symbiotická"? "Pistolových" je víc druhů; některé žijí v symbióze s rybkami, jiné jsou samotáři. Mechanismus kavitačního "výstřelu" je ale pro "snapping shrimps" typický. 

Pistolová kreveta vs. strašilka (Mantis Shrimp)  

Strašilka (stomatopod) je úplně jiný případ: místo "vodního děla" má na druhém tělním článku pružinový katapult. Vnitřní exoskelet tvoří pružnou "sedlovou" součást a pákový zámek; svaly napnou pružinu, zámek povolí – a rázová kyjovitá část (dactyl club) udeří rychlostí zhruba 10–24 m/s během pár milisekund. 

Tak rychlé je to proto, že se energie předem uloží do pružné struktury a uvolní se naráz. Při úderu se vedle přímého nárazu může vytvořit vlastní kavitační bublina, jejíž kolaps přidá k zásahu druhý "dopink" v podobě rázové vlny. 

Jaký je tedy vlastně rozdíl?

• Zdroje energie:

  • Kreveta spoléhá na hydrodynamiku – vodní proud → kavitace → kolaps bubliny.

  • Strašilka spoléhá na mechaniku – pružina + pákový zámek → extrémně rychlý úder. 

• "Druhá rána" (kavitace):

  • Kreveta: kavitace je hlavní mechanismus "výstřelu"; kolaps dělá šok a někdy i světelný záblesk. PubMed

  • Strašilka: kavitace je vedlejší, ale silná – přidává k přímému úderu další rázovou vlnu. 

• Rychlost/časové měřítko:

  • Kreveta: extrémně rychlé zaklapnutí s hydrodynamickým efektem; trvání jevů v mikro- až milisekundách. 

  • Strašilka: úder trvá pár ms, rychlost cca 10–24 m/s (podle druhu a situace). 

• Materiálové řešení:

  • Kreveta: "zbraň" je geometrie a tryska klepeta.

  • Strašilka: "zbraň" je materiál – vrstvený kompozit kyje (Bouligand), navíc pružinová "sedla" pro akumulaci energie. 

• Akustika a "viditelnost" jevu:

  • Kreveta: "cvak" + sonoluminiscence (měřitelný, byť velmi krátký a slabý záblesk). 

  • Strašilka: "prásk" úderu, kavitace dělá viditelné šokové vlny na videu, ale světelný záblesk jako u krevety není typický. 

U strašilky jsou vidět "prstence" ve vodě – co to je?
To je rázová vlna. Nejprve dorazí náraz kyje, vzápětí kolabuje bublina a přidá další ránu. 

Jak rychle strašilka udeří?
Měřené špičkové rychlosti jsou zhruba 10–24 m/s a celý děj trvá několik milisekund díky pružinovému mechanismu. 

Znamená 5 000 K, že se "vaří moře"?
Ne. Tato teplota je lokální uvnitř bubliny a trvá mikrosekundy – okolní voda ji v podstatě "nepocítí".  

Shrnutí:
Pistolová kreveta "vystřelí" vodní proud, který vytvoří kavitující bublinu; její kolaps vyrobí rázovou vlnu a na mikrosekundu i slabý záblesk světla. Strašilka (mantis shrimp) naopak akumuluje energii v "pružinovém" exoskeletu a udeří rychlostí až desítek m/s – kavitace je tu druhá rána, která náraz ještě zesílí. Dva rozdílné mechanismy, tentýž fyzikální zázrak: extrémní jevy v kapalině na neuvěřitelně malých škálách.

Příště v "Zvířecích zajímavostech":
Jak ptáci "vidí" magnetické pole – od kryptochromů v oku po vnitřní kompas. Krátké video + článek, který ti převrátí orientaci v prostoru naruby. Přihlas se k odběru a nepropásni další díl!