שרימפס הגמל, שהוא לא שרימפס, זוכה לתשומת לב רבה בזכותו חדות ראייה ו אגרוף חזק. אבל יש שרימפס ממש מרשימים באותה מידה. ישנם מינים שונים של שרימפס מתפרק שיכולים לסגור את ציפורניהם מהר מספיק כדי שייצר סילון מים שעובר קוויטציה, שבו המערבולת הקיצונית יוצרת כיסים של לחץ נמוך שבהם המים מתאדים. כשהבועות הללו קורסות, הן מגיעות לטמפרטורות מעל 5,000K ופולטות אור יחד עם רעש עצירה חזק.
זה, באופן לא מפתיע, יכול להיות בעל ערך הן בהתקפה והן בהגנה, וזו כנראה הסיבה שיש יותר מ-500 מינים ידועים של שרימפס חוטף. אבל איך התפתחה היכולת הזו מלכתחילה? כדי לברר זאת, צוות בינלאומי של חוקרים השיג את טפרים של כמעט 70 מינים שונים של שרימפס מצלצל והעביר אותם לסריקות CT כדי לזהות את המבנה והשרירים שלהם. לאחר דגמי הדפסת תלת מימד ממה שהם מצאו, הם מסיקים שקבוצת שינויים מינוריים באופן מפתיע הובילה להבדל מכאני גדול.
שרימפס גורם לקוויטציה עם הציפורניים שלו.
המחקר מגיע לחידה משותפת באבולוציה. קל לראות כיצד דור אחרי דור של שינויים קטנים יכולים לחדד תכונה שימושית. קשה יותר להבין כיצד תכונה מופיעה מלכתחילה, מכיוון שכל קודמים לתכונה לא יהיו שימושיים באותו אופן. כך זה גם עם שרימפס נצמד. עד שהציפורניים הצליחו לייצר סילוני מים רבי עוצמה, לא ברור מה אפשר לעדן.
אבל ניתוח אבולוציוני התברר כמפתח להבנת הדברים. לאחר שהחוקרים השיגו סריקות CT שהראו את הקליפה והשרירים של ציפורני השרימפס ב המבנה המקורי שלהם, הם הצליחו למפות תכונות מסוימות שהופיעו בקשר הדוק מִין.
הניתוח הראה שלאב הקדמון של השרימפס הזה היה כנראה טופר ארצי למדי שהתכופף בציר. אם השרירים המחוברים לצד אחד של הציר מתכווצים, הטופר ייפתח; כיווץ של המחוברים לצד השני יסגור אותו. פונקציונלי לחלוטין, אבל לא מסוגל להצמדות חזקות אלה.
אבל הניתוח האבולוציוני הראה גם ששושלות החליפו את הציר הפשוט הזה במערכת שמעולם לא הוכרה קודם לכן. הם קוראים לזה "החלקה" וזו דרך קצת שונה לפתוח ולסגור את הטופר. במקום לסובב את הבסיס של צד אחד של הטופר, הבסיס כולו מסוגל לשנות מעט את מיקומו. תזוזה זו לוקחת אותו לצד זה או אחר של רכס קטן על הקונכייה בבסיס הטופר. הסט צד אחד של הרכס, והשילוב של כוחות פנימיים וצורת הקונכייה יסובב את הצבת כך שתיסגר. עם זאת, אם השרירים מעבירים אותו לצד השני של הרכס, אז התצורה הטובה ביותר פתחה את המלקחיים.
ג'ון טימר
למפרק ההחלקה אין יתרונות ברורים בפני עצמו, ומספר שרימפס עם גרסה זו של הטופר אינם מסוגלים ליצור הצמד חזק. אבל זה כן מאפשר תצורה מעט שונה של השרירים פנימית, מה שמאפשר את מה שהכותבים מכנים היפוך מומנט. בתצורה זו, ישנם שרירים שכאשר הטופר פתוח, יכולים להתכווץ וליצור כוח ששומר אותו פתוח. אבל כשהמלקחת זזה מעט לקראת סגירה (מונעת על ידי שרירים אחרים), מספיק להמיר את אותה התכווצות מאותם שרירים לכוח שדוחף אותה להיסגר. במילים אחרות, על ידי הסטת מיקום המלקחיים, מומנט ההתכווצות משרירים אלו מתהפך.
זוהי התצורה שמסוגלת סוף סוף ליצור הצמד (אם כי לא כל המינים עם הצמדת תצורה זו). למרבה הפלא, ברגע שתצורת השריר הזו התפתחה, כמה מינים חזרו להשתמש במפרקי ציר אך הצליחו לשמור על היפוך מומנט והצמדה חזקה.
ללא הניתוח האבולוציוני, היה קשה מאוד להבין את המסלול הזה. אבל עם זה, מצטיירת תמונה פשוטה. שינויים קטנים יכולים להעביר את השרימפס בין אחת משתי תצורות טפרים, שאף אחת מהן לא מציעה יתרונות מיוחדים בפני עצמה. אבל אחת מהתצורות הללו מאפשרת התפתחות של מערכת שרירים חדשה שיש לה כמה משמעותיים יתרונות אנרגטיים, בכך שאותם שרירים מסוגלים לתרום גם לפתיחה וגם לסגירה של טוֹפֶר. לאחר מכן ניתן לשפר את האנרגטיות הללו כך שהטופר מסוגל ליצור את הצמדת החתימה של השרימפס.
וזה באמת חתימה לא קטנה. המחברים ניסו לקשר בין תצורות שונות למהירות ההצמדה אך לא לגמרי הצליחו. כפי שהם כותבים, "אנחנו לא בטוחים לגבי ההבדלים בין המינים מכיוון שרוב הסגירות עלו על קצב הצילומים שלנו".
ביולוגיה נוכחית, 2017. DOI: 10.1016/j.cub.2017.11.044 (לגבי DOIs).
