 貓舌頭上的層掃突起其實是名為乳突的小刺,了解這些小刺如何作用,瞄解貓舌秘密或許有助于研發出讓貓比較不會過敏、科學也讓人類頭發更干凈的家利梳子。 PHOTOGRAPH BY JOEL SARTORE,用電 NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
 研究人員從六種貓——家貓、美國大山貓、山獅、雪豹、老虎和獅子──身上搜集舌頭樣本,亞特蘭包夜空姐預約(微信189-4469-7302)提供頂級外圍女上門,伴游,空姐,網紅,明星,車模等優質資源,可滿足你的一切要求并運用微型電腦斷層掃描(micro-CT)技術,以便更仔細觀察。 PHOTOGRAPH BY KIM WOLHUTER, NAT GEO IMAGE COLLECTION
 貓舌頭能把唾液推進一層層的毛發內,直抵皮膚表面。了解貓舌如何作用,也讓科學家研發出不必幫貓剃毛就能抹上藥膏或乳液的新方法。 PHOTOGRAPHY COURTESY OF CANDLER HOBBS (GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY, ATLANTA) (神秘的地球uux.cn報道)據美國國家地理(撰文:Carrie Arnold 編譯:鐘慧元):科學家利用電腦斷層掃瞄,也近距離親密地地察貓舌頭,以便了解貓舌的秘密。 貓熱愛理毛,就跟它們熱愛睡覺差不多。它們清醒時,有四分之一的時間都花在清理毛皮上。它們自我清理的成功秘訣到底是什么呢?根據最近發表在《美國國家科學院學報》(PNAS)上的一篇論文指出,貓咪舌頭上的小刺是彎的,而且前端中空。這些小刺名為乳突(papillae),可把大量的唾液從貓嘴里送到毛皮上,不只讓喵星人理毛時能一路清潔到皮膚表面,而且唾液蒸發的時候,還能降低體溫。 「貓舌頭的功能就像非常聰明的梳子,」這篇新論文的資深作者、喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的生物工程師胡大衛(David Hu)說。 這些結果不但讓我們一窺這種超受歡迎寵物常保干凈的秘密,還啟發了一種新型態梳子的研發,名為TIGR梳( Tongue-Inspired Gooming Brush, 「由舌頭啟發的理毛梳」) 。 TIGR原型梳上布滿有彈性的彎曲小刺,就像貓舌頭一樣,可迅速清理人和貓身上的掉落毛發,但只要用手指一抹就能輕松清干凈。也因為能清理多余的皮屑,或許能讓貓比較不容易使人過敏。胡大衛說。 研究人員發現,這些勺子狀的乳突正是貓能把唾液徹底抹到皮膚表面的原因,這或許能啟發毛發清潔,或將液體滲入各種毛茸茸表面的新方法。 「液體運輸是動物的問題,也是工程師的問題。」并未參與這項研究的康乃爾大學(Cornell University)生物工程師「桑尼」姜星煥(Sunghwan “Sunny” Jung, 音譯)說。 「這篇論文顯示,科學家可以用基本動物行為的物理學來解答重要的問題。」 掃描貓貓 胡大衛的博士班學生,艾莉西絲.諾埃爾(Alexis Noel)看到自己的貓在舔微纖維毯子時舌頭老是被勾住,于是對貓理毛有了興趣。諾埃爾之前就常看到她的貓在理毛,但當她看著貓嘗試幫一條絨毯理毛,這才開始用不一樣的眼光審視理毛的過程。 貓舌頭上布滿了名為乳突的小刺,使得貓舌頭有砂紙般的質感。就是這些小刺勾住了諾埃爾的毯子。諾埃爾想了解為什么這些乳突清理毛皮(還有毯子)上的打結會這么厲害。迅速查閱過研究文獻之后,她發現科學家幾乎沒注意過貓理毛的生物力學。胡大衛和諾埃爾決定要改變這一點。 不過首先,他們需要貓舌頭。從死亡家貓的身上取得樣本還蠻簡單的。取得野生大貓的舌頭,就沒這么簡單了。 「實在是沒有很多舌頭在那里等你。」他說。 他們在騷擾了動物園和動物保留區好幾個月后,終于取得了足夠的樣本。有了六種貓科動物——家貓、美國大山貓、美洲獅、雪豹、虎和獅子——的舌頭,諾埃爾和胡大衛仔細觀察了乳突,用微型電腦斷層掃瞄儀器放大觀察。 1982年有一篇論文說,貓的乳突是中空的錐狀,但喬治亞理工學院研究人員所使用的新科技,卻顯示這些小刺其實是往后朝喉嚨方向彎曲的。 這個差異聽來微小,其實不然。胡大衛說。乳突的彎曲形狀,可以在接碰到水時靠著表面張力把水黏上來——這是中空的錐狀辦不到的。 「在這么小的尺度里,這些差異真的會造成影響。」胡大衛說。 雖然每個乳突只能黏起水滴的一小部分(精確來說是4.1微升),但一整天下來,一只家貓的舌頭平均可把約48毫升的水分傳遞到毛皮上,差不多是五分之一杯水的量。 糾結的疑問 研究人員發現,乳突的方向并非固定不動。拍攝短毛家貓理毛的高速攝影影片顯示,當貓舌頭碰到毛皮打結處時,乳突會轉動。這樣的轉動讓小刺可探入亂成一團的毛發深處,最后解開糾結。 胡大衛說,這樣的靈活性,讓這種相對來說比較短的小刺不只能清潔較長、較稀疏的外層毛發,也能清理緊貼皮膚、如羽絨一般的濃密內層絨毛。研究人員的測量發現,貓理毛時,這種由舌頭施加的相對輕微壓力,能讓各種貓都能一路清潔到皮膚表面。唯一的例外?有,就是波斯貓。這是一種家貓品系,需要每天被梳毛,才不會打結成毛球。 但這樣舔啊舔的,并不只是為了讓貓貓看起來光鮮亮麗而已。熱成像相機顯示,理毛也可以幫貓降溫,唾液蒸發之際,皮膚和外層毛發之間的溫差可高達攝氏1.1度。 TIGR之眼 知道貓怎么打理自己是一回事,但身為工程師,胡大衛希望能再深入了解。他家小孩長頭虱的時候,他花了好幾個小時去藥房找可以梳掉蟲卵的適合梳子,然后仔細梳理小孩的頭發,清理掉虱子的所有蹤跡。在網上迅速瀏覽一下就知道,這上萬年來梳子其實并沒有多大的變化。胡大衛和諾埃爾的研究,也讓這兩人開始思考,貓舌頭或許可以啟發更好的工具。 「借著研究貓理毛去尋找新素材非常酷--這表示你不必深入叢林才能找到有用的材料,」并未參與這項研究的法國國家科學研究中心工程師席爾凡.德維爾(Sylvain Deville)說。 他們用一種矽基聚合物,以3D列印出約為兩根手指并排大小的彈性小梳子。梳子上的小刺基本上就是放大版的貓舌乳突。諾埃爾和胡大衛比較了TIGR和人類發梳梳理人造尼龍毛皮糾結處的能力,跟普通發梳相比,用TIGR時不必那么用力,卻能梳開更多糾結。諾埃爾也只要用一根手指輕輕一抹,就能清掉發梳上的掉落毛發,跟用鑷子辛辛苦苦拔梳子上的頭發相比,真是天壤之別。 這可能也是比較適合給貓用的梳子,因為有些貓根本鄙視市面上現有的梳子。 TIGR柔軟、有彈性,提供的是較類似貓自己理毛的體驗,對貓——還有飼主來說,應該都比較能忍受。 TIGR正是仿生設計的完美例子,蒙大拿州密蘇拉仿生研究中心(Biomimicry Institute)的設計挑戰主任梅根.夏柯尼克(Megan Schuknech)說。 「貓在人類身邊已經好幾世紀了,但沒有人想到要這么仔細觀察它們。」她說。 不過,鄭興煥說TIGR還不到可以量產的時候。 「在能運用到真實世界之前,還有很多地方需要改進。」他說。 胡大衛和諾埃爾已經為TIGR提出專利申請,也看到這種梳子不只可用來理毛,幫貓擦藥膏和乳液時也不必先剃貓毛,甚至還可以用來梳整布織品的纖維。 |