这世界上还有比盲鳗更恶心的东西吗?有,满是粘液的盲鳗

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如果有人要吃你,而你跑得不够快也没有武器自卫,怎么办?

你可以长得很丑很恶心让对方一看就觉得没胃口。

可如果对方还是不为所动坚持要吃呢?

那……只好丢出一坨粘液让对方更加恶心了。

反正盲鳗是这么干的。

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图片来自:NOAA

如果在互联网上搜索盲鳗,得到最多的形容词大概就是“丑”和“恶心”。这些古怪的海洋生物画风清奇,仿佛稍加PS就可以变成猎奇恐怖片的主演。

而盲鳗产生的粘液,更让它们的恶心程度倍增。受到威胁时,盲鳗们会从粘液孔排出分泌物,在身体周围形成一大坨胶冻状的粘液,粘稠程度惊人,简直咬不断扯不断、理还乱。

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带着一大坨粘液的盲鳗。图片来自:The Canadian Press

但粘液作为武器有个显而易见的大缺陷。粘液它是黏的,又是从你自己身上发射出来的,那岂不是先把自己给黏住了?这种对自己伤害比敌人更大的武器,明显有问题吧!就算敌害真的被粘液困扰而放弃了,自己又怎么脱身呢?

可是人家盲鳗还真的有办法。在粘液糊捕食者一嘴甚至堵住捕食者的鳃的时候,它们会把自己的身体打一个反手结,然后自己从中钻过去,然后……然后就游走啦。

等等,就这么简单?凭啥做个体操就能从粘液里逃掉啊?

最近,《科学报道》(Scientific Report)期刊上的一篇论文就对盲鳗粘液的性质进行了解析。研究者们认为,盲鳗虽然不懂物理,但它们无意中利用了粘液独特的流体力学性质。

盲鳗的粘液里有什么?

盲鳗从粘液孔中分泌出来的,其实只有少量乳白色的液体。而即使只是少量的分泌物,在遇到周围的水环境之后,就能迅速变成大量透明的粘液。分泌物中的两种关键成分是含有粘液蛋白的囊泡,以及一种超长的蛋白纤维结构。遇到水之后,这些原本处于蜷缩缠结状态的超长蛋白丝舒展开来,并与黏液蛋白、水分共同组成了胶冻状的粘稠物质。

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遇到水,分泌物迅速变成浓稠的透明粘液。图片来自原论文

在盲鳗粘液中,蛋白质组成的纤维束直径只有1~3 微米,但在完全展开时,长度却能达到约15厘米。这些长度惊人的蛋白纤维也是盲鳗粘液独特性质的来源。

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盲鳗分泌物中的蛋白丝状物,完全舒展时,它的长度十分惊人。图片来自:Stephen W Downing et al

拉伸与摩擦,效果大不同

盲鳗的粘液是一种非牛顿流体,也就是说,它的粘度并非一成不变,而是会随着流动状态的不同而变化。盲鳗的粘液是一种具有“粘弹性”的流体,在粘性之外,它还可以像橡皮筋那样被拉伸,并产生回缩的趋势。从图中可以看出,这种粘液非常容易“拉丝”,这就体现了流体弹性的一面。

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能拉出长长细丝的盲鳗粘液。原视频来自论文

研究者在实验中证实,盲鳗粘液具有两种重要的特性——拉伸增稠,以及剪切稀化,而这两种性质,可以用来解释盲鳗利用和逃脱粘液的过程。

在受到单向拉伸的时候,盲鳗粘液的粘度会增加,这就是“拉伸增稠”。这样的性质使得粘液能够有效对抗捕食者,因为想要吃掉盲鳗的捕食者很多都是“吸”着吃的,这正好给粘液提供了一个拉伸的应力,让它变得更粘稠,而在这之后,粘液又会堵住捕食者的鳃,让它们呼吸困难。

当然,如果盲鳗一直待在粘液里,搞不好自己也会被弄得窒息。这时候,粘液的另一种性质就派上用场了。流体的“剪切”,指的是各个液体层之间以不同步的速率流动,在流体内部形成“摩擦”的作用。研究者们发现,盲鳗粘液在受到剪切力作用的时候,其中的蛋白质会纠缠、聚集在一起,胶冻状结构破坏,粘度会明显下降。而盲鳗打结正是一个“剪切”粘液的过程,因此,这样就可以让局部粘度降低,使盲鳗更容易从中脱身。

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拉伸与剪切,在两种流动方式下,盲鳗粘液的粘度相当不同,因此,它既能糊捕食者一脸,又能让盲鳗自己顺利逃脱。图片来自原论文

虽然看起来有些恶心,不过这就是盲鳗神奇的生存之道。除了了解动物习性,盲鳗粘液也为科学家们带来了研发新材料的灵感。

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其实盲鳗也可以很可爱哒~图片来自:eco226.deviantart.com

参考资料:

  1. Lukas Böni, Peter Fischer, Lukas Böcker, et al. Hagfish slime and mucin flow properties and their implications for defense. Scientific Reports 6, Article number: 30371 (2016) doi:10.1038/srep30371
  2. http://phys.org/news/2014-09-ultimate-biofilament-hagfish-slime.html

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