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研究发现蓝鳍金枪鱼体内存在天然液压系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-22  来源:新华网  浏览次数:89
 
   美国研究人员最新发现,蓝鳍金枪鱼体内存在一个用以控制鳍的天然液压系统,可以在金枪鱼游动时产生推力,保持其身体稳定。这个独特的液压系统也是蓝鳍金枪鱼淋巴系统的一部分。研究人员说,这是首次在脊椎动物体内发现液压系统,这对于改进自动驾驶交通工具的设计有借鉴意义。

 

  美国斯坦福大学研究人员在观察和研究海洋馆的太平洋蓝鳍金枪鱼时发现,它们巨大的镰刀形背鳍和臀鳍中存在一个生物液压系统,为蓝鳍金枪鱼绝佳的灵活性和运动能力提供支持。相关研究报告最近刊登在美国《科学》杂志上。

 

  研究人员在蓝鳍金枪鱼背鳍和臀鳍的基底部位发现一个充满液体的空腔,当肌肉向液体加压,金枪鱼改变鱼鳍形状和位置以控制游动和身体转动。借助于蓝鳍金枪鱼活动的视频图像分析,研究人员弄清了金枪鱼如何为了做出不同的动作而改变背鳍和臀鳍的形状及位置。

 

  研究人员对鱼鳍内的脉管结构通道作了详细分析,检测发现脉管内液体就是淋巴液。淋巴系统对于免疫功能至关重要,但淋巴液被发现用作液压运动系统中的液体还是第一次。脉管内的淋巴液压力增高会影响鱼鳍的位置和硬度,而金枪鱼快速调节鱼鳍位置的能力影响鱼鳍所受阻力和升力,防止它在游动时出现翻滚和偏离航线,这样在长途迁移中可以减少能量损失。

 

  金枪鱼为了能够在大海中快速游动,在形体上、生理上和行为上都做了适应性改变。金枪鱼精妙的生理机能包括新陈代谢提高、独特的心血管系统和高体温。这些特征都需要金枪鱼有一个发育良好的淋巴系统来保持体内水平衡,保护机体不受感染。研究人员指出,现在看来金枪鱼的生理进化还可以包括独特的液压系统。

 

  研究人员说,生物液压功能主要存在于无脊椎动物,比如软体动物、甲壳动物和水母,在金枪鱼这样的脊椎动物体内观察到还是前所未有的。研究报告主要作者、斯坦福大学博士后学者瓦季姆·帕夫洛夫说,蓝鳍金枪鱼体内的液压系统不同于其他动物体内的液压系统。

 

  帕夫洛夫说,动物常常是航空和流体力学中工程解决方案的灵感来源,蓝鳍金枪鱼的天然液压控制系统对于设计有可变形状和硬度的新型智能控制台可以有借鉴意义,或许有助于改进无人飞机、无人水下舰船的操控性。

 
 
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