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「象鱼」身穿盔甲的动物教官:犰狳、鲍鱼、象鱼、铁锭甲虫、穿山甲

(神秘地球)据《国家地理》报道(文章:莉兹·蘭利:曾柏彦):從防食人魚的象鱼到穿山甲,来了解一下这些“阿尔法鬼和阿爾法怪物”!犰狳鱗片激勵人们开發彈性装甲材料。 norbertwu,minden pictures/natgeo image collection armadillo international union for the conservation of nature(自然保護聯盟)食蚁兽、树懒和犰狳专家組(食蚁兽、樹懶和犰狳專家組主席Mariella Superina在一封电子郵件中写道,雖然有许多關于犰狳开槍的报道,但這些生物並不是防彈的 它們的外壳由生長在皮肤中的骨板(骨皮或皮内成骨)組成。这些骨板通過鬆散的连接來保持外殼的彈性,而外层也覆盖着角蛋白,角蛋白是一种形成毛發、指甲和一些动物角的蛋白质成分。 她說:“这些贝殼让犰狳藏在多刺的灌木叢中,从而避开捕食者。” “但是像狗或猛禽这样的食肉动物仍然可以輕易地摧毀这种外壳 犰狳的盔甲更像一個硬壳手提箱,而不是防彈背心。 話雖如此,犰狳不断生长的骨板仍然激勵著蒙特利爾麥吉尔大学的研究人员。 為了开發一種保护材料,他們把六邊形玻璃板放在柔軟的基底上。 與相同厚度的连续玻璃板相比,材料的耐穿刺性提高了70% 加州大学聖地亞哥分校雅各布斯工程學院的马克·邁耶斯(Marc Meyers)自20年前开始研究生物學,為美國軍隊開发裝甲。“这些潮湿、粘稠的腹足動物生活在像砖块和灰泥結构的貝壳里,”他說。 鮑魚殼由幾層碳酸钙板组成,每層只有人类头发宽度的200%,一些蛋白質被用作“胶水”將它們連接在一起。 尽管碳酸钙很脆,鮑魚却一層一層地把它當成“磚”,使得外殼变得非常坚硬。这种蛋白質就像“泥水”,允許各层互相滑動,這样外殼在吸收衝击力后就不会受損。 梅尔和他的團隊希望了解鲍魚壳结构是如何工作的,以便為军隊和警察开發更好的防弹背心。 象魚象魚梅尔這樣描述這条巨大的淡水鱼:“阿拉派馬基本上是鱼中的一艘战艦。” “象魚可以長到3米長 它们不仅不怕食人魚駭人的獠牙,还和它们一起生活在亞马遜的季節性湖泊中。 梅尔和他的团队發现魚的盔甲是由许多交錯的弹性鳞片组成的,每一層的胶原蛋白都堆積在表面的矿化層下面。 研究小组将象魚鳞片嵌入模拟魚肌肉的橡胶中,在工业钻機上安裝食人鱼牙齿,然后让机器在鱗片上鑽孔——他們发現虽然食人鱼牙齒可以穿透第一層象鱗,但象鱼平均有三層鱗片。这些坚固但有弹性的秤也给工程师們提供了改進装甲的其他靈感。 堅硬的外层可以抵御食肉动物撕咬鱗片,而胶原蛋白在鳞片破裂前為嚴重的撞击提供了足够的緩冲。至於鱗片表麵的波紋,保持完整是有幫助的。 铁锭甲虫太硬了,所以工程師们決定研究它们,在战场上建造更好的戰车。 喬尔·萨托尔(Joel Sartore)的照片,分布在美國西南部和墨西哥的国家地理攝影方舟铁锭甲虫(鐵甲甲虫,Zopherinae)坚硬到连标本都无法用针固定在木板上,它们需要电鑽或锤子才能穿透坚硬的身体。 其中一些物種在受到威胁时,会突然将它們的六足動物和触須縮回到甲殼的特殊凹槽中,將沮喪的捕食者留在超硬堡壘外面。 它們厚厚的外骨骼是由甲壳素制成的。以惡魔铁锭甲虫(Nosoderma diabolicum)為例。多糖外殼足以让它毫发无损地承受車輛的滾动。除了承受壓力,外骨骼还具有收集、排水和储存水的功能,可以防止脫水。 铁锭甲虫坚硬的外骨骼和靈活的六足动物也啟發了国防承包商BAE係統公司开發一种更能抵抗爆炸伤害的车輛懸挂係统。 像剛果民主共和国的这只長尾穿山甲一样,穿山甲是唯一只有鱗片的哺乳动物。 国家地理图像采集公司穿山甲亞部的弗兰斯·兰亭描述道:“穿山甲覆盖着完全由角蛋白製成的大鱗片。” 雖然鱗片让它们看起来相当庞大——但是對於這些生活在亞洲和非洲的可愛的小动物來说,情況完全不是这样。 事實上,它们是唯一已知有真正鳞片的哺乳动物,被昵称為“鳞片食蟻獸”。" 穿山甲在馬来语中的意思是“杓鷸”,这绝不是一个空洞的名字。 当穿山甲受到威脅时,它會把自己卷成一个球,並用它的鱗片作为堅固的外部盔甲。 角蛋白制成的穿山甲鱗片相當輕,但由于角蛋白的排列,它出人意料地抗裂。當鳞片破裂時,裂缝可以被引导离开下麵的軟组織。 西北大学的科学家在2017年发表了一项关於穿山甲鳞片结構的研究,其中提到人們對穿山甲鳞片的理解将有助于设計能够偏转裂缝的防弹衣。 梅爾说,“即使狮子也不能吃穿山甲。” ゥ?
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