编者按: 昨天理综考试结束后,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。经网友描述,这道题目中,青蛙和虫子分别在坐标系中运动,当青蛙和虫子相交的时候,青蛙才能吃到虫子。 No No No,你们出题人可太小看青蛙了。青蛙要想吃到虫子,才不需要和虫子相交,它的舌头可不是白长的! 捕获!|Rachael Lallensack / Science 诺埃尔在实验室里抱着一只蟾蜍|Alexis Noel 出动!超强捕食舌! 诺埃尔从小就喜欢蛙类。长大后加入胡立德(David Hu)的生物力学实验室之后,她迫不及待地对蛙类展开了研究。 你可以试着设计一种湿润的材料,让它以高速击中一个纹理粗糙的物体并附着在上面。你是设计不出来的。没人做出来过。然而蛙类每次捕食都在展现这项技艺。人类从19世纪就开始研究蛙类的舌头,但直到现在也没弄懂它们为什么这么黏。 为什么会这么黏? 为了解答这个问题,诺埃尔从解剖课堂上收集了许多条蛙舌。然后她遵照博物学家的伟大传统,用手指把它们都捅了捅。那柔软的触感令她和胡立德都十分惊讶。“它们就像是儿童玩具黏土(silly putty),摸上去的时候,你简直分不清那是固体还是液体,”胡立德说道,“它们的黏性也很大,就像刚刚嚼过的口香糖,或是粘在手上摆脱不掉的棉花糖。” 于是,当蛙类的舌头击中昆虫,上面的唾液就开始自由流动,并轻易渗入昆虫体表的每一道缝隙和开口。而当舌头放慢速度并往回收缩,唾液就重新凝结成黏糊状,相当于是攥紧一只拳头,把昆虫抓了回来。 要是舌头把食物黏住了怎么办? “这项分析能用来解释我们观察到的许多奇妙现象,比如蛙类为什么要用眼球的后半部分将猎物推进喉咙。” 北亚利桑那大学的西川绮纱(Kiisa Nishikawa)说道:一旦将昆虫吞进嘴里,蛙就必须把它从舌头上弄下来。幸好它的黏液把戏都只在垂直方向上最见效;要把昆虫从舌头上扯掉很难,要把它们撬开就比较容易了。蛙只需要用什么东西把昆虫推一下就行——于是它就用了自己的眼球。十二年前,罗伯特·莱文(Robert Levine)用X光录像显示了蛙在吞咽时会将眼球向内收缩,并用眼球将昆虫从舌头上推下去。 角蛙用眼球帮助吞咽猎物<招财蛙怎么招财?咬住,绝不松口!>|Ed Yong / Youtube 黏性动物就是材料学的缪斯啊! 对黏性动物的许多研究都造成了新材料的问世。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)启发了一种能在水下使用的黏胶;蠕虫启发了一种性能更好的医用胶带的发明,还有一种不会渗血的胶水,不用缝线就能补好伤口。 谁又知道蛙的舌头会引出什么发明呢?“想象一种缝线,快速缝合后会立即硬化。”胡立德说,“或者快速撕下时反而不会很痛的创可贴。” 现在,诺埃尔又将目光转向了猫的舌头。它们的表面分布着一层微小的脊刺。诺埃尔想知道,这样的结构是为了方便给自己梳毛、把肉从骨头上剔下来、还是有什么别的用途。“我研究的既有家猫、又有老虎的舌头,”她说,“猫和蛙都是我很喜欢的动物,也都是我目前的研究对象。这真是美好的人生。” |
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