鱿鱼的尖喙可能改变工程学
互联网 / houtizong 发布于 2年前 105
鱿鱼如何用尖利如刀的喙状嘴捕杀猎物多年来一直困扰着科学家。鱿鱼是一种柔软而脆弱的动物，但却有一个和石头一样密实的喙状嘴，它的锋利足以突破任何坚硬的外壳。科学家长期以来一直对鱿鱼使用尖喙过程中为何不会伤害到自身，损害其喙状嘴所嵌入的肌肉组织而感到惊讶。发表在《科学》（Science）杂志的一篇论文解释了该现象。鱿鱼喙状嘴所面临的设计上的难题与无柄刀子相同，因为人们很难在不割伤自己的情况下来使用无柄的刀子。洪堡巨鱿（Dosidicus gigas）的喙状嘴是已知的完全为有机材料组成的最坚硬的物质之一，用该喙状嘴来击打猎物会将相当巨大的力量传导到其自身维系喙状嘴的软组织上。根据 Ali Miserez及其同事披露，该鱿鱼的喙状嘴之所以能够应付这些作用力原因在于，其切割端虽然既坚且硬但是它在越靠近喙状嘴附着的柔软肌肉组织时，它会逐渐变得越来越柔软且其可弯曲性也越来越大。研究人员非常费力地将喙状嘴的每一节段的特定化学组成进行了测定，并在每一点上将其与喙状嘴的力学性质进行配对。控制喙状嘴的坚硬程度是通过几丁质、水、富含组氨酸的蛋白质及一种叫做Dopa的化合物的比例变化来实现的。在一则相关的Perspective中， Phillip Messersmith探讨了Dopa在其他生物结构中的作用，以及研究人员为什么有兴趣在人工合成的材料中使用模拟生物材料性质的化合物。
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