作为海洋掠食者,
鲨鱼给人的印象总是尖尖的牙齿,凶残的性格
然而事实上,
鲨鱼身体有很多神奇的构造不为人知,
比如它独特的消化系统。

一个多世纪以来,人们对鲨鱼消化系统的认知,以及对它们的进食和排泄行为对海洋中其他物种的影响的了解,依赖于平面解剖图。如今,研究者们对近 60 种鲨鱼的肠道进行了高分辨率的 3D 扫描,大大了促进对鲨鱼进食和消化过程的理解。
研究者使用华盛顿大学“星期五港”实验室的计算机断层(CT)扫描仪,为美国洛杉矶自然历史博物馆的鲨鱼标本的肠道创立了3D图像——
他们首先通过手术,从32条鲨鱼身上取出了整个消化管,这些消化管是各种不同的螺旋肠:柱状,卷轴,向上或向下,随后将所有的肠道填满液体并冷冻干燥以保持其自然形状。然后用计算机断层扫描,创建了肠道的虚拟3D模型。
在模拟这些肠道消化食物的实验中,研究人员发现,液体需要大约35分钟才能以正常的方向流过螺旋状肠。然而,当他们将螺旋状的肠道倒置时,发现液体通过这两种漏斗类型的时间,是之前的两倍。
也就是说,鲨鱼的肠道是通过螺旋状的方式输送食物,而不需要肌肉来推动食物。这和人类以及其他大多数动物都不一样,我们都是靠肠道的肌肉收缩推动食物前进的,就像挤牙膏一样。
这种螺旋输送食物有啥好处呢?答案是大大减少了能量消耗。鲨鱼在大餐一顿之后会有几天甚至几周不用进食,这种螺旋输送食物的方式,让食物通过肠道的速度变得很慢,这为鲨鱼的消化系统提供了充分的提取营养价值的时间。研究人员推测,这样一个缓慢的消化过程可能也大大减少了耗费的能量。
这种神奇的消化道,让研究者大为惊叹:这不就是特斯拉发明的单向阀吗?
一提到特斯拉,大家是不是现在第一反应就是某电动车?
不过可能很多人不知道,这个品牌的名称创立,是为了纪念物理学家尼古拉·特斯拉。
尼古拉·特斯拉在 1920 年发明了特斯拉阀,这是一种巧妙地利用了流体力学原理,不含活动组件的单向阀结构。一个世纪后,科学家们发现大自然早已将特斯拉的天才发明置于鲨鱼的消化系统内,成为这些顶级海洋掠食者肠道的秘密武器。
研究者表示,工程领域可以借鉴这项技术,消耗最少的能量控制液体的流动,比如,可用于在污水处理过程中过滤微塑料。