今日问题:以下哪种鱼完全是靠着肌肉收缩来游动?
本题选项:
A.箱鲀
B.鳗鱼
正确答案:箱鲀
出题单位:答答星球
支付宝蚂蚁森林神奇海洋 - 2022年12月31日 - 答案
答案解析:鱼类家族的运动方式各有不同。鳗鱼、带鱼完全是依靠肌肉收缩提供游泳动力。箱鲀、海马等鱼类身体摆动不灵活,则完全依靠鳍提供前进动力。
箱鲀拥有十分坚硬的骨骼,这也确实会在游泳时产生很大阻力。但是,它们在水中的行动却并不笨拙,反而十分敏捷,擅长躲避捕食者。这一特点引起了科学家们极大的兴趣。
箱鲀的尾鳍十分灵活,在它们的运动过程中行使着舵的作用。通过把尾巴向身体的一侧弯曲,箱鲀能够完成近乎原地转向的动作。而胸鳍的摆动则为它们提供了前进的动力,还能使它们在水中保持平衡。
2002年,一组研究人员使用3D打印的箱鲀模型来研究水如何在它们的身体周围流动。他们注意到,当水流侧向冲击箱鲀的时候,它们的骨质外壳隆脊处后方,就会形成一些小的漩涡。漩涡可抵抗方向的变化,因此研究人员认为这就像是一种自我纠正机制,可以帮助鱼体保持稳定。这似乎是箱鲀在进化过程中产生的巧妙生存技巧。
这些科学家并不是唯一被箱鲀体形吸引的人。20世纪90年代,梅赛德斯-奔驰的工程师甚至创造了一种以箱鲀为原型的概念车。但问题是,这些研究人员错过了一个关键细节。如果这些漩涡对鱼有重大影响,那它们将会变得太稳定而无法快速转向和躲避捕食者。很显然,事实并非如此。对箱鲀的观察表明,它们可以快速调转姿态或迅速窜入礁石中进行躲避。在后来的研究中,科学家们意识到,与其他推动鱼运动的力相比,漩涡的作用实际上并不那么强。
实际上,与达到稳定状态相反的是,这些鱼的运动其实是极不稳定的,它们非常容易摇摆和“翻车”。但是科学家们意识到,这恰恰是让它们如此擅长在礁石中游泳的原因。当它们从一个地方游到另一个地方时,还需要做一些额外的工作——它们必须用鳍帮助身体在流动的水中保持直立。但是,当它们需要快速转弯时,只需要侧向稍微推一下尾鳍,它们的身体就会“翻倒”,从而使它们在极小的地方转向。因此,如果掠食者出现,这只“笨拙”的鱼几乎可以毫不费力地朝相反的方向前进。
尽管如此,箱鲀也并不是快速游泳者——它们游动时的身体阻力至少是大多数鱼类的两倍。但是它们并不需要长距离游动,毕竟礁石才是它们的家。所以,用速度换取灵活性,也是稳赚不赔的买卖。可惜的是,它们可能失去了启发下一辆梅赛德斯-奔驰的机会,因为容易翻倒的高阻力汽车并不适用于未来……
不过,一些工程师仍然对箱鲀很感兴趣。需要最大机动性的水下机器人或喷气式飞机的设计人员也许可以从箱鲀的身上学到一些东西。
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