5月1日,北京气温突破历史极值,最高气温飙升至36℃,创下自1975年以来5月上旬最高气温新纪录。
夏天,来得就是这么猝不及防,在突如其来的高温面前,阿信那颗撒欢的心,只能认怂了。
宅在家里,阿信却无意中走进了一个崭新的、沉迷得不能自拔的领域:看猫猫喝水(可以看整整一天的那种)。
本视频版权归阿信所有,请不要嫉妒!
为了确认自己并没有培养起一项猥琐的癖好,阿信认真上网搜了搜,发现有上千万同道中人:
光是在抖音上,就有将近3000万人次,成为了一个莫得感情的对“猫喝水”上头的偷窥机器.
不仅如此,对于“猫猫是如何优雅喝水”这个问题,还引发了21世纪以来,科学家之间旷日持久的一场口水战。
So……这究竟是怎么肥事呢?
和狗相比,只有猫才能把水喝出优雅和美感
水,是生命之源。但对于猫猫来说,它们貌似天生就超级讨厌弄湿自己(也许是因为它们都是液体,同类相斥吧)。
更奇怪的是,对于人类和猪猪这样脸颊发育完全的物种来说,直接用嘴吸,就可以解决口渴这样的难题。
而猫猫这样的小可爱,脸颊发育并不完全,所以从古埃及时代开始,它们是如何能够以不失优雅又不弄湿自己的喝水方式,就一直困扰着一部分吸猫上瘾的人类。
直到2008年,麻省理工学院爱猫如命的工程师们才借用实验室的高速摄像机真正破解了喵星人的喝水方式。
感觉这些工程师和《生活大爆炸》里的霍华德很像,都是MIT的,喜欢用高精尖的实验设备研究些有的没的。
这一刻,全世界的科学家们简直激动得快要发疯了:“这是动物物理学史上一个激动人心的时刻!”爱因斯坦的光芒,终究在21世纪,被喵星人掩盖了。
MIT的工程师团队在人类历史上,第一次完整诠释了猫喝水的全过程:舌尖接触液体表面——抬起舌头形成一条水柱——快速合上下巴把水“带”进嘴里。
可不要小看了猫猫的这个过程:虽然我们人类也可以像喵一样,用舌头在汤水表面带起一条水柱,但喵星人真正的厉害之处在于,在万有引力发生作用之前,它的舌头就能够用更高的舔水频率,喝到更多的水,还不会溅出来。
不仅如此,为了得到更精确的数据,工程师们还制作出了一台高精度的猫咪喝水模拟机,成功得出了喵界守护了数千年之久的种族秘密——“猫舌头舔水的速率与其长和宽之间关系”的数学公式。
这项研究成果被发表在了顶级科技期刊《Science》上,并被当做一项重要的科学发现被刊载在2010年11月的封面上。
这个公式,简单点来说,就是:舌头移动的频率与舌头长度的平方根成正比,且如果猫舌头的宽度翻一倍,那么移动的频率就减半。
于是接下来,便引发了一场21世纪10年代学术界愈演愈烈的口水战。
加州大学圣克鲁兹分校的物理学教授发现,如果采用MIT工程师们的公式,那么理论上,猫喝水的速度应该是现实中的30倍才对。
加州大学物理学教授对于MIT工程师的质疑文章,发表在了2011年10月份的《Sceince》上
2011年,这位教授在《Science》杂志上发表了一篇论文阐述了他的分析,而MIT的工程师团队,针对物理学教授的问题,又写了一篇文章予以回击……
直到现在,对于猫舌头的大小、其完美舔水速度背后的数学细节仍是个不解之谜。
对物理家们来说,弄清楚这些问题非常重要,因为这可以解释出,为什么狗狗喝水会弄得满地都是,而猫猫却会如此优雅又具有美感。
狗子喝水,一般都是拿舌头“舀水”喝,而不是像猫猫那样舔,所以总是会弄得狼藉一片。
无怪乎,从薛定谔开始,物理学家对猫总是有一种极度的沉迷。
只说物理学家好像有失公允,就在昨天,袁隆平爷爷也荣升成了吸猫界的一员
狗子喝水不行,可是甩水却是一把好手
虽然在喝水的优雅度上,狗子输给了猫猫,但在另外一个举动上,它们成功引起了科学家们的注意:
就是这种让人防不胜防的,滚筒洗衣机式的甩干行为。而且,爱狗的科学家们发现,无论怎么教,也很难在给狗狗洗完澡后,让它们100%杜绝这种对主人的“物理伤害”行为。
这是因为,在漫长的进化道路中,基因给狗狗写入了这样一种信息:毛发变湿后的蒸发作用会让体温降低,而湿漉漉的毛又无法保暖,这对狗狗来说简直是Double Kill。
所以一旦湿身,狗会出于本能地甩干自己:身体不断左右抖动,水被甩落,水滴便向四面八方飞溅,就像一只肉体花洒。
其实,不只是狗这样,几乎所有毛茸茸的动物都会奋力把自己甩干。
那么问题就来了,对于狗狗来说,它们怎样评估自己的甩干效果呢?换句话说就是,狗狗要甩多久,才会停止呢?
美国佐治亚理工学院的一个研究团队,决定找出为何抖动对毛茸茸的动物来说是一种有效的甩干技术。他们记录了16种毛茸茸的动物的抖动情况。
最小的是幼鼠,最大的是一头棕熊,除此之外还有大老鼠、松鼠、猫、袋鼠、狮子、老虎、吉娃娃、松狮、哈士奇和拉布拉多。
研究人员用高达1000帧每秒的摄像机来录制动物甩干自己的视频。
最后发现,无论体型大小,所有动物抖动的方式基本上一样。动物之间的最大区别在于抖动的速度,总体而言,最小的动物来回抖动的速度是最快的,而最大的动物最慢。
狗狗们的表现如何呢?
以拉布拉多为例,身上的毛到任意一边的角度都是90°,可以旋转180°。狗狗能做到这一点,秘密在于它的外皮与肌肉组织之间的细胞组织。
这一松软的海绵由胶原蛋白和弹性纤维组成,是犬类的一个显著特征,能保护它们在打击中免受伤害,也使得它们能大范围地扭动皮肤。
最终发现,狗狗最终能甩掉约70%的水。
对于一只重30千克的拉布拉多来说,它的皮毛上有两斤水,如果它不甩干,就需要额外消耗大约480千焦的热量。
也就是说,一只湿透的拉布拉多如果不努力甩干自己,那么它就需要把吃下去的三分之一狗粮所产生的能量用在温暖自己上。
狗狗的皮肤松弛,扭动身体就能甩干自己。但可怜的人类就不行,我们的皮下没有足够多的松软组织,总是紧绷绷的,没办法通过甩干来使身体干燥,要是没有发明出毛巾,估计所有人类在冬天都要嗝屁。
所以,下一次,当你看到狗狗从水里出来,准备甩干自己时,记住两件事:
第一,它会毫不犹豫地甩干70%的水分才会罢手;第二,如果不甩干自己,狗狗就要想办法凑出N倍的能量让水蒸发掉。
这么看,还是甩吧。
夏日降温伴侣——蚊子
上面讲到了狗狗是怎么保温的,随着天气变热,另外一种总是只闻其声、难见其影的物种,即将登上舞台,那就是——蚊子。
其实,蚊子和狗一样,也是一种毛茸茸的生物。但和努力保温的狗狗不同,蚊子以“热血”为食,对于它们而言,最重要的是散热。
毕竟,吸血的一般都是雌性蚊子。而且,成年蚊子的存活时间最多只有几周,所以,雌性蚊子的一生除了吸血、产卵、散热以外,根本就没有时间用来做其他的事情,它们其实活得也很辛苦。
当然了,同情蚊子也duck不必。蚊子会间接给人类带来多种致命传染疾病:根据WHO发布的数据来看,每年仅疟疾一项就会造成近60万人的死亡。所以基本上蚊子在人类世界中是人人得而诛之的待遇。
但对于雌性蚊子来说,最大的威胁还不是人,而是吸血行为本身。血液中富含的蛋白质对于它产卵来说非常关键,但是为了避免在此之前就阵亡,雌蚊子必须炼成以最快的速度吸最多的血的绝技。
于是,麻烦就来了。
人类和其他哺乳动物是恒温动物,体温在34℃-40℃。所以,当蚊子吸食我们血的时候,热量也会进入体内。这是一个很严重的问题,因为它会由于体温过高而不能繁殖。
另外一个致命的问题是,蚊子触须上的感应器可以检测到猎物呼吸中的二氧化碳,而当一只雌蚊子被另一只雌蚊子检测到饱餐一顿时,就将大难临头。
蚊子“姐妹们”会一拥而上,把口器刺入它的体内,获取它新吸食的血液。这种事情在蚊子界并不罕见。
为了求生,雌蚊子会排泄出尿和血的混合物来给自己降温,以避免出现热应激反应。
就像我们刚从浴室出来的时候,皮肤上残存的水珠会让我们觉得凉爽一样,蚊子会通过排出的那几滴液体的蒸发来给自己降温。
蚊子一边吸血,一边拉血,以降低体温
纳尼?!把刚吸的血排出体外,所以,蚊子们吸血,纯粹是吸的好玩儿的嘛?
害~没办法啊,这就是生活,谁都不容易……
由此看来,做动物其实挺难的。冷的时候没有暖气,热的时候没有空调,饿的时候没有超市,也没有房屋或者围墙的保护。
它们跳进河里捉鱼,浑身湿透,也没人准备毛巾,它们的身体很快就变冷了;为了生存,动物必须利用自身的各种感觉、智慧、配偶、亲属,并和大家抱成团。
直到最近,生物学家和物理学家才对动物刮目相看,意识到它们在饮水、觅食、调节体温和保护自己等方面非常善于利用物理学,原来动物比人类先利用物理学。
所以,从实用主义的角度来说,动物身上,还有许多秘密值得人类去学习,保护好生物的多样性,也许也是在帮助我们自己。
动物界充满了科学的神秘色彩!为什么狗喝水的时候吧嗒嘴,而猫则优雅地用舌头舔?答案都在这里:
孤独、成长、教育和爱,狼比我们人类还要懂。风靡全球20国的德国科普读物: