(维基共享资源) 嗜食花蜜的蝙蝠拥有毛茸茸的舌头,现在科学家们揭示这些毛发的设计是为了最大限度地增加蝙蝠可以吸吮的甜花蜜量。 南美洲的帕拉斯长舌蝠,Glossophaga soricina,在半空中盘旋时,将其长长的舌头伸入花朵中,而其舌头上的毛发显然有助于它收集聚集在花朵底部的花蜜。 其他动物,如蜜蜂和被称为蜜袋鼯的、原产于澳大利亚的鼠类有袋动物,也同样拥有毛茸茸的舌头,但这些毛发到底对它们的饮用有多少帮助仍然不清楚。 麻省理工学院的机械工程师爱丽丝·纳斯托和她的同事之前研究了流体如何流过和穿过毛茸茸的表面,例如,发现能够困住绝缘气囊的毛皮大衣有一天可能会帮助潜水员在水下保持温暖。 这项工作促使他们探索毛茸茸的表面和流体力学的其他交叉点。 为了研究毛发如何帮助蝙蝠饮用,科学家们创建了毛茸茸的舌头模型。 他们使用激光切割的丙烯酸模具制作了硅橡胶人造舌头,每个舌头都比名片略小。 它们覆盖着长度小于3毫米,大约是人类头发平均宽度三倍的毛发。 在将这些条带浸入硅油浴中后,研究人员缓慢地收回它们,并拍摄了每条人造舌头排出多少流体的高速视频。 纳斯托和她的同事皮埃尔-托马斯·布伦和安妮特·霍索伊在本周在线发表在物理评论流体杂志上的研究结果中详细介绍了他们的发现。 实验表明,毛茸茸的舌头比无毛的舌头捕获的液体多10倍。 科学家们发现,舌头上毛发越密集,它们之间的通道就越窄。 这减缓了液体从它们流失的速度,从而将液体滞留足够长的时间,以便蝙蝠“将舌头收回充满花蜜的嘴里”,纳斯托说。 然而,如果舌头上的毛发过于密集,“花蜜就没有多少空间可以占据了”,纳斯托说。 在蝙蝠舌头上看到的毛发密度“恰好达到了足够密集和过于密集之间的最佳点”,她解释说。 研究人员还调查了蜜蜂和蜜袋鼯舌头的毛发密度。 与蝙蝠的情况一样,这些动物舌头上的毛发“间隔非常接近最佳状态,这取决于它们的舌头浸入和收回的速度以及花蜜的粘度”,纳斯托说。 未来的研究可能会阐明蝙蝠在收集花蜜后如何从舌头上移除花蜜。 “我有一种预感,这可能涉及一些有趣的流体力学,”纳斯托说。“有效地从表面刮掉液体实际上是一个相当复杂的问题。”
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