盲鳗的黏液如何在 0.4 秒内增大 10,000 倍

盲鳗的黏液如何在 0.4 秒内增大 10,000 倍

盲鳗是幸存者,它们之所以能幸存下来,并不是因为长得漂亮。在过去的 3 亿年左右,它们一直在做它们最擅长的事情:分泌粘液,然后溜走。

这些无骨鱼(是的,它们确实是鱼)因其释放粘稠黏液的能力而受到广泛研究和谴责,这种黏液会迅速膨胀,窒息捕食者并堵塞鳃。它们的皮肤也松弛而松弛,可以防止鲨鱼牙齿刺穿其肌肉发达的身体。

不过,生物学家仍在试图弄清盲鳗著名的黏液究竟是如何起作用的,因为它可以说是一个工程奇迹。黏液迅速膨胀,填满捕食者的嘴巴,但直到最近专家们还不确定它是如何起作用的。 《皇家学会界面杂志》发表的一项新研究表明,这与盲鳗本身关系不大,而与它们受到攻击的水体关系更大。

盲鳗黏液由两种关键成分组成:黏液和纤维。黏液部分不言自明,但纤维部分则稍微复杂一些。黏液纤维被包裹成一团团的线团,看起来几乎和一团团纱线一模一样(只是它们的宽度只有两根人类头发那么宽)。这些纤维球会散开,正是这种运动让黏液在短短几十分之一秒内膨胀到原来的 10,000 倍。先前的研究表明,这些线团可以在没有太多外界帮助的情况下解开,但它们并不是弹簧之类的。如果相对不受干扰,它们最终会完全解开,但这需要的时间比攻击时长得多——大约几分钟。

研究人员想要弄清楚是什么让线团在压力下膨胀得如此之快。他们假设周围水流的运动(在鲨鱼袭击时会更加剧烈)有助于触发线团的解开过程,因此他们开始在显微镜下仔细观察线团。每卷线团都有一端松散,如果你拉那根线,就可以将整卷线团解开。但如果水流对线团产生阻力,这一切就会发生得更快。根据他们(极其复杂的)模型,单是阻力就能在几百毫秒内使线团解开,如果线团被鲨鱼牙齿之类的表面钩住,解开速度甚至会更快。

研究人员认为,这一切都表明水流是方程式中必不可少的一部分。因此,尽管其他因素(如与黏液中的黏液成分或水的盐度的相互作用)也可能影响速度,但阻力才是真正加速膨胀的因素。

所有这些巧妙的进化设计帮助盲鳗在数亿年间基本保持原样生存下来,不管它们对于我们哺乳动物来说有多么令人厌恶。

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