「海洋里最懶的魚」,敢騎在鯊魚背上撒野,「頭頂大鞋印」的吸盤魚有多囂張?

花樱 2022/07/15 檢舉 我要評論

一群金槍魚圍繞著漁船嬉戲,你垂涎三尺。可惜揮桿數次,沒有一次能成功釣上一條。

金槍魚不上鉤怎麼辦?好辦,撤掉你的魚餌,換成新鮮活潑的吸盤魚試試看。

,就是那條像被人踩到腦袋,后腦勺上頂著一只大鞋印的吸盤魚。

不用魚鉤,用繩子捆牢吸盤魚的尾巴,放它下水。吸盤魚趁金槍魚游過身邊時,拿頭去蹭它的肚皮,腦袋上的鞋印吸盤一下子就吸到金槍魚的肚皮上。這時只要收收魚繩,一條 50斤重的金槍魚就上手了。不用擔心會把吸盤魚從金槍魚肚皮上扯下來,它的吸力遠遠超過你的想象,秒殺你家掛毛巾的吸盤掛鉤。

你把吸盤掛鉤按壓在瓷磚上,擠出吸盤下面的空氣。 吸盤內外存在壓強差,吸盤被外界空氣壓緊在墻上,可以承受自身和毛巾的重量。吸盤魚的吸附原理跟吸盤掛鉤類似,吸盤魚吸住金槍魚的肚皮,把吸盤下的海水擠出, 依靠水壓差把吸盤緊緊壓實在金槍魚身上

你懂物理,會利用壓力差。吸盤魚不懂,但它也會利用壓力差。看上去沒什麼稀奇的吸盤原理,吸盤魚的吸盤卻比你的掛鉤吸盤要精致得多。你的掛鉤只能在光滑干凈的表面上使用, 而吸盤魚的吸盤什麼表面都能吸附。你的掛鉤用過一段時間就失去吸力, 而吸盤魚的吸盤能用一輩子。最最厲害的是,你的吸盤在潮濕環境下就失去了吸力, 而吸盤魚的吸盤不僅在水里,還能在空氣里使用,它的吸力比你掛鉤的吸力強好幾倍

吸盤魚的吸力為什麼那麼厲害?我們先看吸盤的結構,再講它有什麼獨特的秘密。

吸盤是怎麼長出來的

吸盤魚的游泳技術很糟糕,但是它巡游過的海域卻很廣闊。一只吸盤吸附在各種大魚身上,就能游遍海洋。

它還有個名字叫順風車魚,鯊魚,鯨魚,還有海龜,都是它的旅行車。一旦上車,吃喝不愁,大魚們吃剩下的殘渣就是它的糧食。搭膩一輛車后,下車換另一輛。

吸盤魚的學名叫䲟魚,成年䲟魚最大能長到 1米長。身材細長的䲟魚,跟其他魚最大的區別就是腦袋上頂著的吸盤。

圖注:吸盤魚幫宿主做清潔

上圖是吸盤細節,吸盤像一只橢圓的扁盤子,一圈厚厚的結締組織,像嘴唇一樣柔軟地包住盤子,這圈厚墊叫做盤唇。盤子里一排排薄板上垂直排列著齒狀小刺,薄板像鞋底的紋路一樣對稱規整。 外形奇特的吸盤,卻不是魚兒身上新長出來的組織,而是由魚鰭變化而來只是為什麼魚鰭會長到后腦勺上?

一塊在瑞士出土,3000萬年前的化石回答了這個問題。上圖是化石上的吸盤魚,吸盤長在背脊上。古魚背部魚鰭的鰭刺擴大,形成一個吸盤。古吸盤比較小,吸盤內組成鞋印的一排排小刺也很稀疏。經過了 3000萬年的演化,吸盤遷移到腦袋上,吸盤內的纖維小刺結構也變得更加緊密精致。

追蹤現代吸盤魚的魚卵發育過程,可以看到 吸盤發育方式跟正常魚鰭的發育沒有什麼不同。在成長過程中,吸盤魚的背鰭會慢慢膨脹,朝著腦袋方向移動。當身長長到 3厘米時,背鰭已經完全成型,變成一只 2毫米的吸盤。

背鰭變成的吸盤,有3大特點,一是吸附牢靠,二是不挑材質,三是快速脫離宿主時不損傷表皮。

吸盤能把 吸盤魚牢牢固定在大魚身上,無論大魚怎樣扭曲身體,翻騰跳躍,都不會被拆散。另外, 吸盤不挑吸附材質,粗糙的鯊魚皮,光滑的海龜殼,黏糊糊的金槍魚皮,木制的舢板,金屬的漁船,吸盤魚統統都能吸上去。而且 吸盤魚能輕松脫離大魚身體,不會在大魚皮膚上留下傷口。

更加厲害的是,一旦吸盤吸附到大魚身上,吸盤魚就不用再耗費力氣再去管它。換句話說,它的吸盤跟你家毛巾吸盤掛鉤一樣,屬于 被動型吸附

佐治亞理工學院團隊解剖了吸盤魚,發現吸盤周圍是淺色的肌肉組織,說明肌紅蛋白的含量很低。 如果吸盤魚需要動用肌肉,主動吸附住大魚的話,肌肉組織應該呈現出高濃度的肌紅蛋白。而低含量的肌紅蛋白證明了吸盤屬于不費力氣的被動型吸附。[頭條-法蘭西is培根-未經授權請勿轉載其他平台]

吸盤的秘密

吸盤的盤唇吸附在大魚身上,盤唇會把吸盤周圍密封住。 盤內薄板上的小刺與大魚皮膚之間不停摩擦,高摩擦力增加了吸附能力。

被動型吸盤的吸力為什麼那麼強,而且還不挑材質,哪里都能吸附?你看毛巾掛鉤,只有在玻璃和瓷磚的平滑表面上才能吸附牢靠。

北航大學團隊,破解了盤唇吸附的秘密,它的關鍵在于:盤唇皮膚的表層和底層之間,多了一層獨特的垂直纖維結構。

上圖是團隊拍攝的盤唇微觀細節,在皮膚表層下,有一層垂直排列的膠原纖維。垂直纖維層厚度為 250~500μm,纖維束的直徑為 5~15μm,彎曲的纖維束稀疏地排列在中間層。

正是這層稀疏彎曲的纖維束,增強了吸盤的吸力。團隊測試了吸盤的機械性能,發現吸盤在 3個方向(圓周,徑向和垂直方向)的拉伸彈性各不相同, 垂直方向上的拉伸彈性比水平方向的彈性要大3倍以上

測試數據證明了團隊推測: 盤唇中間層的卷曲纖維,加大了吸盤的彈性,增強了吸力。也就是說,比起沒有纖維層的盤唇,你得花更大的力氣才能把它從大魚肚皮上拽下來。

另外,加了纖維層的盤唇,吸附時間更長。如果在你家的吸盤掛鉤上,加了這層垂直纖維。掛鉤粘貼的時間能多出 3倍以上

 

生活在海洋里,卻連游泳都懶得花力氣的吸盤魚,懶惰有懶惰的資本。擁有一只其他魚兒比不上的吸盤,懶漢魚便能游遍海洋。

自然界一直走在我們的前面,普通的一條魚,也有遠超我們的精工制造。


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