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為了消化得更好,鲨魚進化出了“特斯拉”腸道

作為海洋掠食者,

鲨魚給人的印象總是尖尖的牙齒,兇殘的性格

然而事實上,

鲨魚身體有很多神奇的構造不為人知,

比如它獨特的消化系統。

為了消化得更好,鲨魚進化出了“特斯拉”腸道

一個多世紀以來,人們對鲨魚消化系統的認知,以及對它們的進食和排洩行為對海洋中其他物種的影響的了解,依賴于平面解剖圖。如今,研究者們對近 60 種鲨魚的腸道進行了高分辨率的 3D 掃描,大大了促進對鲨魚進食和消化過程的了解。

研究者使用華盛頓大學“星期五港”實驗室的計算機斷層(CT)掃描器,為美國洛杉矶自然曆史博物館的鲨魚标本的腸道創立了3D圖像——

他們首先通過手術,從32條鲨魚身上取出了整個消化管,這些消化管是各種不同的螺旋腸:柱狀,卷軸,向上或向下,随後将所有的腸道填滿液體并冷凍幹燥以保持其自然形狀。然後用計算機斷層掃描,建立了腸道的虛拟3D模型。

在模拟這些腸道消化食物的實驗中,研究人員發現,液體需要大約35分鐘才能以正常的方向流過螺旋狀腸。然而,當他們将螺旋狀的腸道倒置時,發現液體通過這兩種漏鬥類型的時間,是之前的兩倍。

也就是說,鲨魚的腸道是通過螺旋狀的方式輸送食物,而不需要肌肉來推動食物。這和人類以及其他大多數動物都不一樣,我們都是靠腸道的肌肉收縮推動食物前進的,就像擠牙膏一樣。

為了消化得更好,鲨魚進化出了“特斯拉”腸道

這種螺旋輸送食物有啥好處呢?答案是大大減少了能量消耗。鲨魚在大餐一頓之後會有幾天甚至幾周不用進食,這種螺旋輸送食物的方式,讓食物通過腸道的速度變得很慢,這為鲨魚的消化系統提供了充分的提取營養價值的時間。研究人員推測,這樣一個緩慢的消化過程可能也大大減少了耗費的能量。

這種神奇的消化道,讓研究者大為驚歎:這不就是特斯拉發明的單向閥嗎?

一提到特斯拉,大家是不是現在第一反應就是某電動車?

不過可能很多人不知道,這個品牌的名稱創立,是為了紀念實體學家尼古拉·特斯拉。

為了消化得更好,鲨魚進化出了“特斯拉”腸道

尼古拉·特斯拉在 1920 年發明了特斯拉閥,這是一種巧妙地利用了流體力學原理,不含活動元件的單向閥結構。一個世紀後,科學家們發現大自然早已将特斯拉的天才發明置于鲨魚的消化系統内,成為這些頂級海洋掠食者腸道的秘密武器。

為了消化得更好,鲨魚進化出了“特斯拉”腸道

研究者表示,工程領域可以借鑒這項技術,消耗最少的能量控制液體的流動,比如,可用于在污水處理過程中過濾微塑膠。

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