蜥蜴为什么只会用脚喝水?不会用舌头喝水?( 二 )


蜥蜴为什么只会用脚喝水?不会用舌头喝水?

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魔蜥喝水
花卉树木的叶片上会固结露珠,玻璃金属的概况也会固结水分,甲虫和蜥蜴的皮肤也跟叶片和玻璃一样,会冷凝空气中的水分,固结当作水滴 。 戈壁中白日黑夜的温差很大,变温的魔蜥在黑夜时体温下降,皮肤跟夜晚一样严寒 。 到了白日太阳升起,气温比体温升高速度更快,暖和空气中的水分会固结在冰凉的皮肤上 。 不外魔蜥的舌头舔不到皮肤上的露珠,只能靠皮肤主动输水到嘴巴 。 它身上的鳞片在折叠之间有一道道藐小的沟槽,褶皱沟槽连当作了毛细血管一样的收集,水分经由过程毛细感化逆标的目的运输 。
运输水分的毛细现象,是因为水分子在皮肤层上的受力跟液体内部水分子的受力分歧而引起的 。 简单地说,固体皮肤对水分子的引力大于液体内部水分子的引力,水分能沿着毛细收集逐渐往上攀爬 。
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魔蜥的鳞片皮肤分3层,外层是β角卵白,内层是α角卵白,中心隔了一层距离层 。 粗拙厚实的角卵白鳞片锁住了魔蜥体内的水分,最大水平地削减水分流掉 。 有趣的是,恰是这种防水鳞片构成的表皮,能像海绵一样吸水 。 魔蜥的皮肤,鳞片自己不吸水,但鳞片上会长出蜂窝状的微型布局,蜂窝状的凹槽里能容纳大量的水分 。
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上图是德国亚琛工业大学团队拍摄的魔蜥皮肤微不雅照片,可以看到密集的蜂窝布局 。 当水滴接触皮肤后,很快被皮肤吸纳留存在蜂窝空地中 。
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团队在魔蜥皮肤上滴了一滴水(5 ul),动图里可以清晰看到水滴立即被吸纳了 。 与没有蜂窝布局的鳞片比拟,魔蜥皮肤固结水分的能力加强了100% 。 蜂窝布局能连结水膜的物理不变性,让水分逗留在体表不挥发 。
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皮肤细节见上图,图d是毛细管的宽度,规模为26.3um 到327.8um 。
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上图是毛细管输水示意图,水分顺着程度和竖直两个偏向的毛细管舒展,两个偏向的毛细管宽度纷歧样,程度偏向更窄一点儿,越细的毛细管输水速度越快 。
宽度以微米计量的毛细管输水速度有多快?团队用微不雅摄像机记实下水滴在皮肤概况的扩散速度 。 魔蜥身体分歧的部位,水分扩散的速度有区别,最快的传输部位在嘴部:2.18mm/s, 从头至尾部输水速度最慢:1.80mm/s,身体侧面速度是:2.15mm/s 。 也就是说:当水分接近嘴巴时,会加速流速 。
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魔蜥不仅会接收空气中的水分,还能接收潮湿沙子里的水分 。 它有时会在沙上刨个坑,挖出地下的湿沙,把湿沙铲到背上,靠背上的鳞片吸纳沙中的水分 。 团队在尝试室里测量魔蜥吸水率,给它配备了最潮湿的沙子 。 四脚站在含水量为22%的沙子中,魔蜥最多能收集到占体重1.84%的水分 。 这点儿水分很少,连湿身都不敷,只能填充皮肤概况59%面积的毛细管 。 若是把湿沙铲到背脊上就分歧了,在重力的辅助下,湿沙里的水分可以或许填满皮肤上的毛细收集,然后把水输送到魔蜥的嘴里 。
若是找不到湿沙,只是依靠空气中的水分,加上食物蚂蚁的水分,不敷弥补魔蜥身体需要的水量 。 缺水的时辰,魔蜥要去寻找积水的水坑,只要能湿脚,就能饱饮甘露 。

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