人上刀山属于杂技表演,鲍鱼上刀山,可以说是种族天赋了……_风闻
宇智波姜住-风闻社区老编,很老的那种2019-04-08 21:39
来源:微博@鲍语AwesomeAbalone
不少人都知道一项惊险刺激的杂技表演:上刀山——几十把锋利无比的钢刀架成“刀山”,表演者赤脚而上,并在刀山上表演“金鸡独立”、“倒挂金勾”、“百猿出洞”等高难度动作,看得观众也跟着提心吊胆。

其中原理不外乎这几点:1、表演者脚底有厚茧;2、斜着踩刀,尽量增大受力面积;3、速度慢,和刀片无相对滑动。只有熟练掌握这些技巧,表演者才能在刀山上如履平地。

被刀山表演深深震撼,一群中国物理学家突发奇想,要是让鲍鱼上刀山会怎么样?(好吧这一段是我编的[污],其实真相是:一群中国物理学家观察到鲍鱼为了躲避敌害可以在陡峭岩石上快速行走,却毫发无损。于是他们就突发奇想,决定用刀片模拟一个极端陡峭的环境,来了解鲍鱼“金钟罩”的秘诀。)
实验结果让人震惊:鲍鱼简直是上刀山的天才表演家。
研究者设计了三种装置:
(1)平行排列的锋利刀片 /下图

(2)密集排列的平顶铁针 /下图左上
(3)平行排列的尖顶铁针 /下图左下

让鲍鱼分别从这三种装置上爬过,结果发现它们非但毫发无损,甚至爬行的速度是在平地爬行的2倍:鲍鱼在尖锐物体上爬行的平均速度为39.1±3.17 cm/min,在光滑表面上为17.8±2.81 cm/min。
(一个脑洞:难道是因为“刀山行走”太艰难了,所以想走快点么……)
那鲍鱼是怎么拥有这种能力的呢?机械压缩试验表明,鲍鱼足部肌肉天生健壮,能抵抗尖锐物体的穿透(相当于人脚底的厚茧);有限元模拟表明,为了避免肉被刺穿,鲍鱼可以通过控制肉的形状来包裹尖锐的物体,从而显著地增大接触面积减小压强(相当于斜着踩刀)。
也就是说,鲍鱼天生就掌握了“上刀山”对表演技巧,并且可以通过改变足肌形状的方式,在尖锐表面如履平地。这种能力使得鲍鱼能够在陡峭尖利的海底岩石上生活,即使遭遇敌害也可以游走于“利刃”之间。
和鲍鱼一样,为了适应环境,许多生物都进化出了惊人的能力。例如,生活在多雨地区的蚊子,为了抵抗自身体重50倍雨滴冲击,演化出强壮而轻盈的外骨骼;荷叶为了阻止雨水和灰尘落在身上,演化出了精妙的微/纳米超疏水结构。
不过,虽然上刀山对鲍鱼来说小菜一碟,但“下火海”就是另外一回事啦。
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Yun Zhang. The mechanics of abalone crawling on sharp objects without injury. SCIENTIFIC REPORTS.