用眸子子推!

  发布时间:2023-01-30 12:32:12   作者:玩站小弟   我要评论
版权回原作者全部,如有侵权,请接洽我们编者按:理综检验中缀后,有一道物理题上了热搜,带火了一只在平面直角坐标系上捉虫子的小青蛙。经网友描画,这道标题中,青蛙和虫子区分在坐标系中活动,当青蛙和虫子订交的 浓眉做近视眼手术近视眼手术术前术后。

版权回原作者全部,用眸推如有侵权,用眸推请接洽我们

编者按:

理综检验中缀后,用眸推有一道物理题上了热搜,用眸推带火了一只在平面直角坐标系上捉虫子的用眸推小青蛙。经网友描画,用眸推浓眉做近视眼手术这道标题中,用眸推青蛙和虫子区分在坐标系中活动,用眸推当青蛙和虫子订交的用眸推时辰,青蛙才干吃到虫子。用眸推

No No No,用眸推你们出题人可太歧视青蛙了。用眸推青蛙要想吃到虫子,用眸推才不需要和虫子订交,用眸推它的用眸推舌头可不是白长的!

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捕捉!|Rachael Lallensack / Science

几年前,不说做过近视眼手术的人刚才在乔治亚理工学院末尾攻读博士的亚历克西斯·诺埃尔(Alexis Noel)向一堂解剖课的先生们提出了一个奇异的乞求:等他们把青蛙瓜分终了今后,能不克不及把舌头都让给她?先生们准许了。

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诺埃尔在实验室里抱着一只蟾蜍|Alexis Noel

出动!超强捕食舌!

诺埃尔从小就喜好蛙类。长大年夜后参与胡立德(David Hu)的生物力学实验室今后,她刻不容缓地对蛙类展开了研讨。

胡立德也对这个课题很感快活喜好。他不久前参不雅亚特兰大年夜植物园,看见了一群色采斑斓的箭毒蛙进食的容貌。他在这些蛙类的举措中看到了一个物理学的事迹:当它们向虫豸弹出黏黏的舌头,其速度和精度都令人称奇。

他后来用高速摄像机拍摄了一只豹纹蛙,发明它在不到0.07秒的时辰里就能捕捉虫豸——这比人类一眨眼的速度还快了五倍。当它的舌头击中猎物,其加快率是何时做近视眼手术好重力的12倍。但是不知怎的,猎物却没有被打飞,而是粘在了舌头上。

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巨人叶蛙(Phyllomedusa bicolor)捕食的瞬时|Ed Yong / Youtube

你可以试着计整洁种湿润的资料,让它以高速击中一个纹理粗拙的物体并附着在下面。你是谋划不出来的。没人做出来过。但是蛙类每次捕食都在掩饰这项身手。人类从19世纪就末尾研讨蛙类的舌头,但直到而今也没弄懂它们为甚么这么黏。

为甚么会这么黏?

为懂得答这个标题,诺埃尔从解剖教室上搜集了很多条蛙舌。然后她依照博物学家的庞大年夜传统,用手指把它们都捅了捅。那柔嫩的触感令她和胡立德都十分惊讶。“它们就像是近视眼手术和九价儿童玩具黏土(silly putty),摸上往的时辰,你确实分不清那是固体照样液体,”胡立德说道,“它们的黏性也很大年夜,就像刚才嚼过的口喷喷鼻糖,或是粘在手上摆脱不掉落的棉花糖。”

随后,诺埃尔带着一袋子血淋淋的蛙舌、还有从黉舍的尸身农场搜集来的人类舌头,走进了一间资料检测实验室。经由进程将一个圆柱体渐渐压入这些切下的器官,她证了然人类的舌头比蛙舌稳固十倍。

不只如此,有些蛙类物种的舌头,在人类测量过的全部生物质估中都属于最软的一类。胡立德说:“它们就跟人类的近视眼手术多久涂眼霜脑筋一样柔嫩——但人脑可不会弹出来捕捉猎物。”由于柔嫩,蛙舌在击中虫豸时能将它裹住,制造最大年夜的接触面。康涅狄格大年夜学的库尔特·施文克(Kurt Schwenk)还指出:“蛙舌自身的惯性使它能在弹出的进程中清楚伸长,这促进了蛙类的捕食距离,也提高了它们突袭虫豸的身手。”

蛙类的舌头还内置了避震器——个中的一些脂肪和肌肉能在撞击时缓冲局部能量。这些避震器在蛙舌收受接纳时发扬感染:虫豸固然遭受了很大年夜的力,却并不会寥落。“这舌头就像蹦床加一副棒球手套——它会伸缩,但也会抓住你”,胡立德说。

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蛙舌的拉伸实验|Ed Yong / Youtube

“我们知道,豹纹蛙会捕食很多种虫豸、蚯蚓和其他无脊椎植物,”克莱蒙特学院的詹娜·蒙鲁瓦(Jenna Monroy)说道,“它们能够会依据猎物的不合体型来发动舌部肌肉,以调理舌头接触猎物时的硬度和阻尼,从而确保成功捕到猎物。”

“不过这块软结构只是成功的一半”,诺埃尔说。另一半是蛙类的唾液。

她和同事花了很多时辰和力气,从搜集到的蛙舌上刮下唾液。“这些唾液很黏,每次刮完,你都要再把它们从刮刀上刮上去,”胡立德说,“辛劳半小时,才干搜集半毫升。这真像是一件稀世至宝。”

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再次捕捉!|David Shultz / Science

诺埃尔说:“早年人们都以为蛙类的唾液只是浓重罢了。”然则经过细致研讨,她却发明这些唾液是一种非牛顿流体——这类液体的性质会跟着施加于其上的力而改动。比如蜂蜜会在搅拌下从固体变成液体,玉米淀粉和水的异化物会在敲打下变成固态,番茄酱会由于瓶子的摇晃而变得更随便活动。唾液就像番茄酱:外部力气会降低它的黏滞性。但一样遭到外力,人类唾液的黏滞性会下落到约1/10,蛙类唾液的黏滞性却要下落到1/100支配。

因此,当蛙类的舌头击中虫豸,下面的唾液就末尾自在活动,并随便渗出虫豸体表的每一道裂痕和启齿。而当舌头加快速度并往回紧缩,唾液就重新凝集成黏糊状,相当因此攥紧一只拳头,把虫豸抓了回来。

假设舌头把食物黏住了怎样办?

“这项剖析能用来解释我们不雅察到的很多微妙现象,比如蛙类为甚么要用眼球的后半局部将猎物推进喉咙。”

北亚利桑那大年夜学的西川绮纱(Kiisa Nishikawa)说道:一旦将虫豸吞进嘴里,蛙就必需把它从舌头上弄上去。幸而它的黏液花招都只在垂直倾向上最奏效;要把虫豸从舌头上扯掉落很难,要把它们撬开就比拟随便了。蛙只需要用甚么器械把虫豸推一下就行——因此它就用了自身的眼球。十二年前,罗伯特·莱文(Robert Levine)用X光录像表示了蛙在吞咽时会将眼球向内紧缩,并用眼球将虫豸从舌头上推下往。

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角蛙用眼球资助吞咽猎物|Ed Yong / Youtube

黏性植物就是资料学的缪斯啊!

对黏性植物的很多研讨都形成了新资料的问世。壁虎的爬墙功力引出了干黏合剂的研发;贻贝的足丝(将它们与岩石固定的黏性纤维网)启示了一种能在水下运用的黏胶;蠕虫启示了一种机能更好的医用胶带的发明,还有一种不会渗血的胶水,不消缝线就能补好伤口。

谁又知道蛙的舌头会引出甚么发明呢?“想象一种缝线,快速缝合后会立时硬化。”胡立德说,“或快速撕下时反而不会很痛的创可贴。”

“我们为甚么要在乎这些器械?”研讨植物力学的西川说,“由于来自生物学的启示能处置实践的人类标题。蛙类的舌头看似冷门,然则不要忘了,抗生素也是从面包霉菌里来的。”

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研讨着研讨着就想吸口猫!|JENNIFER VIEGAS / Reader's digest

而今,诺埃尔又将目光转向了猫的舌头。它们的外不雅散布着一层微小的脊刺。诺埃尔想知道,多么的结构是为了便利给自身梳毛、把肉从骨头上剔上去、照样有甚么其他用途。“我研讨的既有家猫、又有老虎的舌头,”她说,“猫和蛙都是我很喜好的植物,也都是我而今的研讨对象。这真是夸姣的人生。”

作者:Ed Yond

翻译:红猪



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