海马,你的尾巴是方形的?

来源 :科学大众·小诺贝尔 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cjz1107
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  海马这家伙,略有些奇葩,虽然是条鱼,却是“站着”游的,而且游泳的鳍就只剩下头后面的胸鳍以及后背的背鳍了,有点小呆萌。就因为这样,它们成了可能是世界上游得最慢的鱼,没有“之一”。至于尾鳍,早被它们练就成像蛇尾巴一般细长,而且这尾巴和小猫、小狗的尾巴还不同,居然还是方形的。这个秘密,可能很多同学此前都不知道吧!
  小呆“马”,挺神奇
  别看海马呆萌,它们却是掠食者,以水中的微型甲壳动物桡(ráo)足类为食。桡足类差不多针尖般大小,也是各种鱼类喜爱的饵料,而且在与鱼类的斗争中积累了丰富的逃跑经验。一旦发力,能在1秒钟内狂游超过自己体长500倍的距离。看着这个动作慢悠悠、1分钟甚至游不了1厘米的小海马,不禁让人担心,这家伙能追得上猎物吗?
  毫无疑问,海马追不上桡足类。不过,出人意料的是,海马捕食成功率反而高于其他鱼类。海马只需要慢悠悠地游过去,然后张口一吸,连水带猎物就吃到嘴里了。
  咦?桡足类会干等着被海马吸进嘴里?海马神奇的地方就在于,它们游泳的姿态看起来像是一块烂树皮漂浮在水面,对水流造成的扰动非常小,以至于桡足类不容易察觉到危险正在步步逼近。海马把嘴巴偷偷对准猎物后,张口一吸,只要千分之一秒。
  要说海马最怕的,可能就是被海水冲走了。作为一条鱼,这样的弱点确实让人有点无语。不过,它们用尾巴弥补了这个缺憾。这条尾巴很容易抓住海草或者珊瑚之类的生物,使它们能够稳稳地呆在海底。隐藏于海草之间,再加上它们的保护色,捕食者还真不容易找到它们。
  尾巴的特别之处
  海马的尾巴不仅灵巧,而且截面是方形的,这与大多数动物的尾巴不同。海马的方形尾巴弹性十足,不怕挤压,也不容易受伤。海马尾巴的奥秘,直到最近才被科学家解开。
  通过解剖,科学家发现海马的每一节尾巴上都包裹着4片“L”形的骨板,骨板的走向和海马的脊椎骨是一样的,脊椎骨四周的4个突起支撑着骨板。骨板本身是比较坚硬的,具有保护作用。但是骨板之间存在空隙,而且海马脊椎骨的突起具有弹性,这就使得海马尾巴在受到外界挤压时,可以变形接近50%而不会对脊柱造成永久性伤害。
  海马方形尾巴的弯曲能力也很强大,尾巴末端能向腹侧弯曲达850°,而向背侧及两侧的弯曲程度也分别可达290°和570°。
  方形尾巴更厉害
  为了更好地理解海马尾巴的结构,科学家利用3D打印机打印出了海马的方尾巴模型,也用塑料和弹簧制作了实物模型,而且他们还制作了圆形截面的尾巴模型与之进行对比。
  结果发现,海马的方形尾巴受力面积大,更容易缓冲压力,抓握能力也更强些。此外,圆尾巴模型的最大扭曲角度可达30°,而方尾巴模型只有约15°,这样相对较窄的扭曲范围可以使海马更好地抵抗外界扭曲力的伤害。
  揭开了海马尾巴的奥秘,科学家们灵光一闪:海马尾巴的方形结构不是可以用到未来机器人的开发和研究上吗?于是,我们以海马为师,又掌握了一项新的仿生技术。
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