真的能用耳朵喝水吗?

作者: 刘欣淼

在电影《沙丘》中的厄拉科斯星球上,“沙漠鼠”穆阿迪布的出现让人们眼前一亮。它有着小小的身躯、一对大大的耳朵,再加上细长的后腿和尾巴,让这只“沙漠鼠”看起来呆萌而滑稽。

在电影中,“沙漠鼠”具有超强的弹跳力,更让人惊奇的是,它居然能通过耳朵喝水,两只小爪子一抓耳朵就能将水送到口中。这是怎么一回事呢?

电影《沙丘》中“沙漠鼠”的原型来自现实世界中的长耳跳鼠。这是一种独特的小型啮齿类动物,以卓越的耐旱性和适应性在沙漠与干燥地区中声名远扬。长耳跳鼠的名称源自其独特的跳跃方式和修长的后腿,它们在移动时更类似于袋鼠,而不是一般意义上的老鼠。

那么,长耳跳鼠真的可以用耳朵喝水吗?

当然不能。在现实世界中,长耳跳鼠几乎无须直接饮水,因为它们本身就能从食物中摄取绝大部分身体所需的水分。这种独特的能力得益于它们肾脏的高效工作,能够最大限度地减少水分通过尿液流失。

为了避开白天的高温,减少身体水分的蒸发,长耳跳鼠主要在夜间活动。在这段时间内,它们会搜集并存储种子等食物。这种巧妙的生存策略使长耳跳鼠在干旱环境中得以生存和繁衍。由于长耳跳鼠在沙漠中十分常见,应对极端干旱的适应能力又十分突出,因而成为设计电影中“沙漠鼠”的灵感来源。

既然长耳跳鼠的大耳朵不具备收集水的功能,那么在现实世界中是否存在身体能够主动收集水的生物呢?

答案是存在的。在非洲西南部的纳米布沙漠——世界上最干旱的沙漠之一,生活着一种名为纳米比沙漠甲虫的奇特生物,它在收集水方面表现出了令人惊叹的能力。

纳米比沙漠甲虫有着独特的生存策略:它们会爬上沙丘,身体呈45°面向微风,鞘翅表面独特的凹凸设计有助于捕获雾中的水滴。这些微小的水滴会在翅膀上凝聚,并附着在具有亲水性的凸起部位上,而凸起部位的周围是能够疏水的凹槽。当水珠与亲水表面接触时,它们会扩散开来,形成更大的水滴。这样一来,水滴不仅不易被风吹走,还能吸附更多的水珠。在30千米每时的风速下,这些水滴会逐渐聚积到直径约5毫米,并沿着纳米比沙漠甲虫的背部滑落到口中。

这种独特的水分收集方式,使纳米比沙漠甲虫能在几乎没有可见水源的极端环境中生存。科学家从这种甲虫的水收集机制中获取灵感,研发出了新型的水收集技术,用于满足人类和农业的用水需求。

东华大学的研究团队首先提出了一种亲水-超疏水图案化织物,通过常规的纺织设备和编织工艺即可制成。研究团队巧妙结合了亲水性黏胶和疏水性丙纶丝,并辅以一些试剂,创造出一种混合可湿性表面。这一突破不仅大幅度降低了生产成本,还为未来水材料的大规模生产打开了新的可能性。

澳大利亚工程师爱德华·林纳克也从纳米比沙漠甲虫的水收集机制中获取了灵感,研发出一种名为“Airdrop”(空降)的自供能灌溉泵系统。这个系统通过地下管道网络将空气引入,并冷却致使水凝结,随后将凝结的水输送到植物根部。自供能灌溉泵系统的设计,为干旱地区的农作物提供了高效灌溉的解决方案。

我们可以看出,生物给人类带来的灵感在科技创新中具有巨大潜力。

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