@ 2014.05.16 , 22:32
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脑洞大开:章鱼爪子那么多,是如何做到不打结的?

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章鱼的爪是超级神奇的东西:就算被切断了也还能存活1个小时;断了也可以自己行动;爪上有很多吸盘,可以随意抓东西;可以毫无限制地弯曲、拉伸。这些特点都意味着章鱼大部分时间都是一大捆爪子的综合体,试想一下,它身体上有八个爪子,每个爪子还几乎有自己的“思维”,这该是多么神奇的事情。那这些“独立爪”为什么不会抓到对方或不小心相互打了个结呢?最新的研究表明,章鱼的“独立爪”之所以不会打结,是因为它的皮肤会分泌一种物质来避免它们相互抓握。

来自耶路撒冷希伯来大学的研究人员Guy Levy说“进化真是太奇妙了,能够用这么简单的方法解决了这个原本几乎不可能解决的超级难题。这个研究结果将为工程师们提供类生物机器人的又一新思路。”

“独立爪”

章鱼的爪子们异常敏捷,它们可以拧开有螺旋盖的罐子、剥开牡蛎、用敏捷的爪操纵环境。这些爪们有自己的迷你神经系统,可以在不与大脑沟通的情况下自己控制步伐。其实人类也有这种不受大脑控制的运动反射,但这些反射都比较简单,例如医生给你检查时候做的膝跳反射。而章鱼的爪,就算断了也能存活,到处游荡见啥抓啥。在“野外”这种“截肢”是很常见的,章鱼对此一点儿也不担心,因为断了还能再长,有时候它们甚至会自己吃掉这些“断臂”,别的章鱼要是碰到小伙伴的残肢,也会把它吃掉。

Levy和他的合作伙伴对这些神奇爪子非常感兴趣,他们想要弄明白这八个“半自治”爪到底是怎样防止抓到对方的。研究人员首先把这只章鱼的几只爪切断(虽然章鱼倒是对于断臂不会介意,但事先还是把章鱼麻醉了),把断臂们放在一起。结果发现断臂并不会抓握对方,也不会碰表面涂有章鱼皮肤分泌物的塑料皿,但断臂却会抓另一只剥了皮的断臂。

奇怪的行为

显然,章鱼爪子上的皮肤可以防止自己被别的爪子侵犯,但究竟起作用的是什么物质呢?研究人员猜想应该是某种化学分泌物。

为了验证这一猜想,研究人员提取章鱼的表皮物质,把它们涂到塑料皿上供给断臂,为了对比,另一些塑料皿则为断臂提供鱼皮提取液,还有一些则只有普通培养液。结果发现断臂依旧会避免碰触章鱼皮相关的物质。它们抓章鱼皮塑料的力度比抓普通培养液塑料弱10倍,比鱼皮塑料弱20倍。(没错,断臂虽然断了,还是有抓取食物的能力。)

接下来,研究人员在活章鱼上做实验,奇怪的事情就是在这里发生的。有时候,章鱼会急切地拽路边的断臂并把它给吃了!有时候,它会绕着这个潜在食物转圈,然后摩擦断臂,并不是抓住它。如果要抓住它,也是抓其与身体分离的残端,那部分没有皮肤覆盖,然后小心翼翼地把断臂放在嘴边,让它们像意大利面一样晃来晃去,研究人员把这命名为“意大利面握持”(spaghetti holding)。

自我识别

在重复实验中,比起对待小伙伴的断臂,章鱼似乎遇到自己的断臂时会表现得更奇怪,95%的次数中章鱼会用它的吸盘抓住其他章鱼的断臂,而遇到自己的断臂,用吸盘的次数只有不到40%。相似的是,72%的章鱼会把伙伴的断臂当作食物,而只有28%会吃掉自己的断臂。Levy称“显然,章鱼用来避免爪子互碰的化学分泌物是有个体特异性的,而具体特异性还在研究当中。”

自我识别在大自然中十分普遍,例如免疫细胞就能清楚辨别这是自体细胞还是异体细胞,但在章鱼的神奇之处在于它将这种自我识别运用到了对运动的控制上。

该研究的研究人员也是另一个机器人研究团队中的成员,他们正在研究如何将这种灵活敏捷的章鱼爪原理应用到医疗和手术之中。医疗章鱼机械爪不用担心碰到对方,因为它不像章鱼有八个爪子,它只有一个机械臂,但这个“防互抓”原理仍然有用。例如机械爪要从肠子里挪到手术部位,那么就要它会被设定为避免抓握肠壁细胞,以防止抓错组织。这篇研究于5月15日发表于当代生物学杂志。

本文译自 LiveScience,由译者 MegaMega 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 36+1

  1. AnywayI
    @4 years ago
    2410589

    太长不看 你见过面条打结么

    [30] XX [110] 回复 [0]
  2. 肛男
    @4 years ago
    2410590

    不如章鱼….

  3. 小茶ZL
    @4 years ago
    2410591

    章鱼的“独立爪”之所以不会打结,是因为它的皮肤会分泌一种物质来避免它们相互抓握。
    求分离出这种成分应用在耳机线上……

    [360] XX [6] 回复 [0]
  4. shinya
    @4 years ago
    2410594

    你的手会打结吗

    [23] XX [5] 回复 [0]
  5. 雪线
    @4 years ago
    2410595

    章鱼如果早点登陆,可能就没有猿人什么事儿了。

    [40] XX [1] 回复 [0]
  6. 哦哦
    @4 years ago
    2410597

    @AnywayI: 不看拉倒,矫情个P。。 面条自己会乱跑乱动吗?

    [96] XX [7] 回复 [0]
  7. 是正品不是品
    @4 years ago
    2410600

    人手指头那么多也没见纠结在一起的,章鱼还没本能了?无聊的研究

    [3] XX [50] 回复 [0]
  8. 马赛克
    @4 years ago
    2410601

    啊~~~~~我的触手打架了!!你们消停一下!!

    [24] XX [0] 回复 [0]
  9. 2410604

    为什么我看着会很想吃,好像很美味的样子

  10. Jancy君
    @4 years ago
    2410607

    你见过我头发多的时候会打结么

    [3] XX [17] 回复 [0]
  11. 杍墨
    @4 years ago
    2410616

    我只想知道章鱼、鱿鱼、乌贼是什么关系

    [74] XX [1] 回复 [0]
  12. Michaelong
    @4 years ago
    2410639

    我小弟的头发,也不打结哦~

  13. 牛肉炒牛肉咧
    @4 years ago
    2410654

    章鱼爪看做锥形,锥形哪有打结的,往回缩就好了

  14. coolray
    @4 years ago
    2410660

    人家担心它打结是因为章鱼爪是断了也能抓东西的爪~就算断了也不抓自己的伙伴~我觉得很神奇好么

    [10] XX [0] 回复 [0]
  15. 风车雪花
    @4 years ago
    2410670

    摩擦力小当然不容易打结,更何况还是海洋环境,有水在肯定没事

  16. 2410677

    最近越来越觉得果壳入侵了

    [12] XX [4] 回复 [0]
  17. 鸡蛋
    @4 years ago
    2410697

    @杍墨: 首先章鱼触手很长
    鱿鱼和乌贼一个有骨头一个没骨头的说

  18. 地豆
    @4 years ago
    2410698

    望潮 。

  19. 桃小夭
    @4 years ago
    2410720

    触手系都很恶心呢

  20. pennypennypenny
    @4 years ago
    2410738

    吃掉断臂不再gay!Yay!

  21. 2410740

    @是正品不是品: 大家快看,这里有个手指超长还能360度无限制弯曲的人类哟

    [11] XX [0] 回复 [0]
  22. rebecca0001
    @4 years ago
    2410741

    八个自带女友

  23. insamier
    @4 years ago
    2410743

    触手什么的还是要跟妹子一起搭才有意思

  24. 江小鱼
    @4 years ago
    2410747

    可以吐槽配乐么?太难听了!!!

  25. 战神李元霸
    @4 years ago
    2410748

    @AnywayI: 卧槽你吗!我看你吗大丑比!

    [0] XX [11] 回复 [0]
  26. 小王
    @4 years ago
    2410777

    @Jancy君: 肯定没有女朋友

  27. 2410797

    然,章鱼爪子上的皮肤可以防止自己被别的爪子侵犯,傲娇了。

  28. 2410840

    章鱼的“独立爪”之所以不会打结,是因为它的皮肤会分泌一种物质来避免它们相互抓握。

    想戒撸的朋友们 你们的春天来了

  29. secwindfs
    @4 years ago
    2410896

    @杍墨 章鱼八腕目,乌贼、鱿鱼十腕目

  30. love萝太
    @4 years ago
    2411098

    章鱼:爪子不会相互碰触真是太好了……等等,这只爪子有点痒

  31. 十一哥
    @4 years ago
    2411109

    人抹了这个,妹子不来打结怎么办?

  32. 2411135

    @杍墨: 去果壳网就有你要的答案了

  33. necrohan
    @4 years ago
    2411167

    @杍墨:
    我是这么理解的:
    能穿过小孔的是章鱼。
    鱿鱼≈乌贼,体内有海螵蛸,不会缩骨功。(铁板。。。就是这个,你懂的)
    @secwindfs: 按腿的个数分也可以。
    实际上两个的样子差别挺大的,鱿鱼爪子很短(只有2根长的),不会像章鱼那么张牙舞爪的,所以不必费心打结的问题。

  34. 2411236

    不顺便做个把爪子都打上死结之后看会不会自己解开的实验吗

  35. 2411239

    我觉得要是我的手臂足够长或者足够弯曲的话,有人帮我打上结我就肯定解不开了,章鱼会不会也有偶尔搅在一起的情况但是会自己解开,自己的手脚不会专门去扭在一起的吧。

  36. Darkable
    @4 years ago
    2412506

    触手自带润滑油系列

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