蝠鲼吃饭的样子看起来十分奇特:它们张开巨大的嘴,在海里游来游去。这些看起来有些吓人的大型软骨鱼其实靠滤食维生,海水流进它们的大嘴巴,经过鳃耙的过滤,把小小的浮游生物留下,其余的海水又会从鳃裂流走。 (蝠鲼滤食。原视频:Oscar Olsson) 对人类而言,过滤也是个十分常见的操作,最简单的思路就是用一张滤网拦住比它孔隙直径大的颗粒。但是这样做却总是伴随着一个烦恼:颗粒容易把滤网会堵住,不得不经常更换或者清洁。 但是每天过滤着海水的蝠鲼看起来却不受堵塞的困扰,它们也并没有什么用来清洁过滤装置的操作。蝠鲼的鳃为什么不会被食物颗粒堵住呢? 为了弄清这个问题,有研究者用3D打印模型和计算机模拟进行了实验。他们选择双吻前口蝠鲼(Manta birostris) 作为参考原型,模仿了它的解剖结构,并通过游泳速度推测了过滤时的流速。这些大家伙过滤食物的装置由一排排平行的结构组成,看起来有点像是倾斜的多米诺骨牌。 (蝠鲼的滤食结构。图片来源:Misty Paig-Tran) |
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