响尾蛇可以利用独特的鳞片在沙漠里收集饮用水

作者:狗格格/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2020-01-15

大自然的鬼斧神工。

在亚利桑那州南部的索诺拉沙漠有一种西部菱斑响尾蛇,它们为了对抗极端干旱的环境而采取的行动十分独特。它们会从岩石结构的洞穴里爬出,将自己盘成一个扁平但紧密的线圈,来收集雨水和雪。

响尾蛇特殊的身体构造是如何收集水资源?为什么迄今为止科学家们所观察到的其它蛇都不具备类似的救命机制?这正是亚利桑那州立大学的研究人员研究的课题。显然,响尾蛇的身体构造具有特殊的战略意义。

作者写道:“无论收集到的水处于何种物理状态,这些蛇的身体都会变得扁平,有时还会形成一个紧密的圈来收集雨水,而这种动作可能是为了收集更多雨滴。”

“当雨滴在背部鳞片(直径可达5毫米)上积聚时,蛇身体的各个部位开始喝水。”

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图自:B. O’Connor/ACS Omega 2019, 4, 25, 21141-21147

响尾蛇的集雨行为:(a)蛇盘绕身体的图像;(b)集雨过程中附着在鳞片上的雨滴的特写;(c)单个鳞片的显微镜图像,鳞片中央有一条名为中骨的突起脊;(d)显示了扁平、盘绕姿势进行集雨的插图。

正是特殊的身体构造让它能完成这项工作。为了观察水滴和蛇背部之间的碰撞情况,科学家们用电子显微镜扫描了响尾蛇的鳞片,用来获取高分辨率的图像。图像显示了响尾蛇身上独有的迷宫状的微小通道网络,而对照组里的任何一种蛇身上都不具有该构造,包括沙漠王蛇和索诺拉地鼠蛇。响尾蛇的背鳞通过提供一个黏性、疏水的表面,将水滴固定在蛇背上。一旦收集到足够多的水,它们就会像从其它水源(如池塘)吸水一样把水吞下去。

尽管这种特殊的机制是响尾蛇所独有的,但其它居住在沙漠中的物种也进化出了类似的技术,以便能在干燥的气候中进行水合作用。在澳大利亚干旱的沙漠和灌木丛中发现的一些蜥蜴物种,用它们的皮肤作为“吸管网”,用脚吸收沙子和沉积物中的露水。还有一种原产于非洲纳米布沙漠的甲虫Stenocara gracilipes,已经进化出用翅膀捕捉雾的能力,雾变成水珠,最终从背部滚到它们的嘴里。

大自然鬼斧神工至此,而人类还认为制造出可重复使用的吸管的自己很聪明。


蝌蚪五线谱编译自iflscience,译者狗格格,转载须授权

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