为什么喵星人喝水比汪星人优雅?

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  @supper:我家哈士奇喝水会洒得到处都是,但猫就乖巧多了。这真的是因为猫爱干净而哈士奇比较二吗?
  小南: 这主要是因为它们喝水的方式不同。猫看起来比较优雅,但狗喝起水来效率更高。
  我们当然不能指望喵星人和汪星人学会用上肢端起杯子喝水,另外由于没有完整闭合的面颊以及相应的肌肉,它们也不能像人那样吮吸。在一般的想象中,猫狗大概是将舌头两侧翘起成勺子状将水舀起,然后舌头回缩把水送进嘴巴。但如果你近距离观察过它们喝水的动作,就知道它们喝水时舌头是向后蜷曲的,准确地说是在“舔水”。
  当科学家们用高速摄影机拍下猫狗喝水的视频,然后放慢数十倍仔细观察时,他们才得以更清楚地看见这个过程是如何发生的。弗吉尼亚理工大学的生物力学工程师郑成焕(音,Sungwan Jung)曾经在2010年跟来自普林斯顿和麻省理工的研究人员合作,在《科学》杂志上发表了一篇论文,讨论猫咪喝水中的流体力学。
  通过水槽下的镜头可以看到,猫咪并没有把舌头伸进水下,而只是触碰水面,然后以每秒四次的频率迅速把它们多刺的舌头向上提起,速度在1米每秒左右。这会在舌头表面与水面带来一个压力差,水被舌头带起形成水柱。趁水柱还悬空时,它们迅速闭嘴,咬掉水柱顶端的一部分并吞下,这种方式能保证它们的下巴和胡须不被打湿。
  其他猫科动物,比如狮子和老虎也是这样喝水的。郑博士说,当他开始对狗做类似研究的时候,他以为会跟猫差不多。他和同事在学校附近招募了体形和品种各不相同的19条狗,让它们在透明水槽中喝水,同时用GoPro摄像机清晰地拍下每一个细节。
  分析结果表明,汪星人事实上粗鲁多了,它们宽大的舌头大部分伸到水面以下,除了撩起的水柱外,向后卷起的舌头也会舀起一些水。与喵星人轻轻点水相比,它们的舌头更像是在拍水。
  同时它们舌头回缩的速度也比猫高得多,可达1.8米每秒,而且存在一个明显的加速度。一只体重9公斤的狗舔水时最高可达重力加速度的2倍,27公斤的狗则是4倍。这有助于增加水柱的水量并且延长空中停留时间,所以狗狗的喝水效率极高,它们平均每舔一次能喝1-2毫升的水,每分钟就能摄入300毫升。
  但这也同时意味着,它们很难不把水溅得到处都是。而且狗的体形越大,舌头掀起的水量也越大,因此大块头圣伯纳总能把厨房地板搞得湿漉漉,而娇小的腊肠犬就办不到。
  郑博士这项最近发表在《美国科学院院报》上的研究还显示,狗拥有高超的舌技。为了喝到更多的水,它们必须在恰当的时刻咬到水柱,早几十毫秒会咬到自己舌头,晚几十毫秒水柱则会落下。事实上,它们闭嘴的时刻跟水柱脱离舌头的时刻几乎完全重合。和狗相比,牙齿舌头时不时就打架的人类实在弱爆了。
  本期由 猫乱 解答。
  猫乱 多才多艺理科女,加州大学高材生,现旅居美国。
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