這片太平洋水域因此被稱(chēng)為“大白鯊咖啡廳”,和科羅拉多州差不多大,衛(wèi)星顯示,這里食物匱乏。但它們錯(cuò)了??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),這里有很多蝦、蠕蟲(chóng)、大目金槍魚(yú)、魷魚(yú)和各種深海生物。這片水域?qū)τ诖蟀柞彽纳芷谥陵P(guān)重要,因此環(huán)保主義者正努力把這里列入世界遺產(chǎn)地。
近年來(lái),在美國(guó)東海岸,一只名叫Mary Lee的大白鯊小有名氣。它在百慕大群島、佛羅里達(dá)和澤西海岸頻頻出現(xiàn),科學(xué)家對(duì)于這位旅游達(dá)人驚訝不已。2017年后,Mary Lee再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò),但它的臉書(shū)和推特賬號(hào)很是活躍。
另一些鯊魚(yú)不愛(ài)四處游蕩,卻喜歡挑戰(zhàn)遠(yuǎn)距離遷徙。2014年,一只名叫Lydia的大白鯊?fù)瓿闪送?lèi)物種中首個(gè)橫渡大西洋的壯舉。2017年,一只名叫Anne的鯨鯊在兩年多一點(diǎn)時(shí)間里游了19950公里,橫渡太平洋,打破紀(jì)錄。
齒狀鱗片竟能幫助游泳。
所有的鯊魚(yú)都身披成千上萬(wàn)的皮齒,它們掉落后,又會(huì)神秘地重新長(zhǎng)出來(lái)。
哈佛大學(xué)的魚(yú)類(lèi)生物學(xué)家和機(jī)器人專(zhuān)家George Lauder說(shuō):“就像我們的牙齒一樣,每個(gè)皮齒都有牙髓腔、牙本質(zhì)和牙釉質(zhì)。我們口中的牙齒來(lái)自古老的鱗片,4億年前這些鱗片覆蓋在鯊魚(yú)等動(dòng)物的身上?!?/p>
隨著成像技術(shù)、3D打印和機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步,我們終于知道了皮齒如何幫助鯊魚(yú)游泳。在實(shí)驗(yàn)室里,Lauder通過(guò)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)與光滑的材料相比,類(lèi)似鯊魚(yú)皮的材料移動(dòng)速度更快、耗能更少。
這是為什么?原來(lái)皮齒可以減小阻力,加大升力和推力。大小也很重要,小皮齒會(huì)提升速度,大皮齒卻會(huì)讓速度降低。對(duì)于每只鯊魚(yú)而言,皮齒的形狀和大小不盡相同。
濾食動(dòng)物比我們想象的復(fù)雜得多。
科學(xué)家曾以為,所有濾食性魚(yú)類(lèi)的嘴都像過(guò)濾器:太大的東西無(wú)法通過(guò),其他的和水一起暢行無(wú)阻。但加州州立大學(xué)富勒頓分校的功能解剖學(xué)家Erin “Misty” Paig-Tran卻提出了疑問(wèn)。她在墨西哥坎昆附近研究濾食性蝠鲼和鯨鯊,發(fā)現(xiàn)同一時(shí)間同一地點(diǎn)覓食的兩種魚(yú)擁有完全不同的菜單。
于是,她在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)試了鯊魚(yú)和蝠鲼的濾食器的3D模型,看看它們是如何進(jìn)食的。通過(guò)調(diào)整游動(dòng)速度和嘴或鰓裂的寬度,它們可以控制流過(guò)食道的水流,從而捕捉自己最?lèi)?ài)的食物。通常來(lái)說(shuō),水流速度越快,它們攝入的食物顆粒就越小。
濾食性動(dòng)物的策略各不相同。鯨鯊會(huì)停下來(lái)吸取食物,浮出水面大口吞食,或者張開(kāi)大嘴游動(dòng)。巨口鯊用覆蓋著齒鱗的濾食器大口吞下食物。姥鯊一邊張著嘴,一邊游泳。
雜食性鯊魚(yú)可能不止一種。
2007年,科學(xué)家在研究窄頭雙髻鯊的食物時(shí)發(fā)現(xiàn),它們的肚子里多達(dá)60%是海草。
“包括我在內(nèi),所有人都認(rèn)為鯊魚(yú)是食肉動(dòng)物,”P(pán)aig-Tran實(shí)驗(yàn)室里的博士后研究員Samantha Leigh說(shuō)。誠(chéng)然,這些鯊魚(yú)可能無(wú)意中吃下了海草,但它們的身體會(huì)怎么利用這些綠色的東西呢?
大約十年后,已從加州大學(xué)歐文分校畢業(yè)的Leigh給捕獲的窄頭雙髻鯊喂食帶有同位素示蹤劑的海草,通過(guò)這種特殊分子,她可以看到海草中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在鯊魚(yú)體內(nèi)的移動(dòng)情況。Leigh發(fā)現(xiàn),鯊魚(yú)消化了海草中約半數(shù)的有機(jī)物,并轉(zhuǎn)化成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收到體內(nèi)。
“這和幼年海龜?shù)那闆r非常相似,”她說(shuō)。這是人們第一次看到雜食的鯊魚(yú)。它們?nèi)绾巫龅竭@一點(diǎn),仍是一個(gè)謎,但Leigh說(shuō),鯊魚(yú)可能靠的是內(nèi)臟中的微生物,和人類(lèi)一樣。
人類(lèi)從鯊魚(yú)身上獲得靈感,制作出有益的材料和產(chǎn)品。
例如,哈佛大學(xué)的Lauder通過(guò)研究齒鱗,制造出了空氣動(dòng)力水下交通工具,表面經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì),使之可以更有效地在水中移動(dòng)。
2012年,Lauder測(cè)試了泳衣材料,據(jù)說(shuō)這種材料可以像鯊魚(yú)皮一樣減小阻力;悉尼奧運(yùn)會(huì)上,80%獲獎(jiǎng)游泳選手都穿了這種泳衣。他說(shuō),Speedo鯊魚(yú)皮LZR泳衣可以讓游泳選手的成績(jī)提高約7%,現(xiàn)在因?yàn)槿藗儞?dān)心會(huì)帶來(lái)不公平優(yōu)勢(shì),這種泳衣被禁用。Speedo等泳衣公司正在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品,以取代被視為“技術(shù)興奮劑”的LZR。
Lauder的研究發(fā)現(xiàn),泳衣實(shí)際上并沒(méi)有減少游泳選手的阻力。“這些泳衣的表面其實(shí)和真正的鯊魚(yú)皮完全不一樣,”他說(shuō)。真正的關(guān)鍵在于緊身的連體泳衣可以撫平人體皮膚上不平的地方。
加州州立大學(xué)的Paig-Tran說(shuō),大容量、節(jié)能、自清潔的工業(yè)過(guò)濾器的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自濾食性鯊魚(yú),這些過(guò)濾器被用于污水處理,甚至可以去除水體中的塑料微粒。
“過(guò)去十年里,發(fā)生了很多事情,”P(pán)aig-Tran說(shuō):“了解得越多,我們?cè)接X(jué)得鯊魚(yú)迷人?!?/p>
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