動物外皮的奧秘

黃嵐

談起動物進化，你會想到什么呢？可能會立馬聯(lián)想到它們那些奇特的適應(yīng)性行為，或是令人印象深刻的骨骼、心臟或大腦。

皮膚作為動物器官之一，也是大自然進化的杰作，卻很少得到應(yīng)有的關(guān)注。其實，動物的外皮（包括皮膚、羽毛、毛發(fā)和鱗片）真可謂是進化的奇跡，它讓動物們能夠在這個星球上四處探索，并適應(yīng)幾乎所有類型的棲息環(huán)境。下面，就讓我們來看看這些奇妙的外皮結(jié)構(gòu)是如何讓動物在復(fù)雜的環(huán)境中獲得成功的。

壁虎腳掌超強的抓地力

看著壁虎能夠毫不費力地在光滑的窗玻璃上奔跑而不會掉下來，真是讓人有些迷惑，它是怎么做到的呢？20世紀60年代，隨著掃描電子顯微鏡的出現(xiàn)，壁虎腳掌上錯綜復(fù)雜的黏附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)才被揭示?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)：這些小家伙抵抗地球引力的奧秘，是它們可以用腳趾皮膚上的剛毛將自己勾在玻璃表面極細微的瑕疵上。在壁虎的每個腳趾皮膚上都有數(shù)百萬根細小的剛毛，每根剛毛的長度為30～130微米，直徑為幾微米，約為人類頭發(fā)直徑的1/10。這些剛毛與物體表面能夠形成分子間作用力，即范德華力，從而幫助壁虎“粘”在幾乎垂直的表面上。

帶電幽靈“黑魔鬼魚”

利用皮膚進行相互溝通的方式有很多，但被稱為“黑魔鬼魚”的線翎電鰻的溝通方式最酷炫。這種電鰻源自南美洲，其眼睛幾乎退化到看不見，但其尾部肌肉卻能夠像電池一樣持續(xù)放電，并通過皮膚中的電感受細胞來偵測電位變化，由此做到對周圍環(huán)境的定位，并與同類進行交流。雌性黑魔鬼魚所發(fā)出的電波頻率比雄性的高，由此可區(qū)分雌雄兩性。有趣的是，黑魔鬼魚通常被看作無鱗魚，但其實它們有著細小的鱗片，只是由于鱗片太小，且被黏液覆蓋，因此幾乎看不到。

長壽的裸鼴鼠

如果想在氣候干燥的非洲大草原上安家，那么，你也許需要學(xué)習(xí)一些專門的技巧來讓自己的皮膚適應(yīng)那里的環(huán)境。當然，如果你想要生活在大草原的地底下，特殊的適應(yīng)性皮膚也不可或缺。裸鼴鼠在這方面可謂得天獨厚，它們有令人難以置信的松弛皮膚，可以防止被植物的根和尖銳的巖石刺傷。另外，它們的表皮內(nèi)含有一種名為“透明質(zhì)酸”的特殊物質(zhì)，這種物質(zhì)不僅可以使皮膚變得漂亮且富有彈性，還可以大大降低這些小嚙齒類動物的癌癥發(fā)病率。和其他同樣大小的嚙齒類動物相比，裸鼴鼠的壽命長了可不止10倍呢！現(xiàn)在，科學(xué)家們正在積極研究這些幾乎無毛的哺乳類動物，希望借此幫助我們了解人類的衰老機制和提高對疾病的抵抗力。

山魈的化妝術(shù)

山魈有著靈長類動物中極具標志性的面孔。山魈的臉仿佛自帶彩妝，十分生動。通過臉部皮膚的顏色與圖案，一只雄性山魈可以向其他雄性展示自己在社群中的地位，還可以借此向心儀的雌性告知自己的健康狀況，以吸引潛在的伴侶。雌性及未成年山魈面部的色彩比雄性的要暗淡許多。另外，山魈是群居動物，每個社群一般有上百只個體，在這樣規(guī)模的社群里，激烈的社會爭斗時常會導(dǎo)致傷害或死亡。因此，擁有一張明媚的面孔，用來進行交流受相互識別，可是減少麻煩的有力武器。

鯊魚皮造就的速度

有“海洋殺手”之稱的鯊魚，因其生性兇猛，且在水中行進速度極快而為人所熟知。但鯊魚的行進速度為什么這么快呢？其實，鯊魚行動快速的秘密就在于它們的皮膚。鯊魚皮表面實際上被一層像牙齒一樣的盾鱗所覆蓋，盾鱗的溝槽結(jié)構(gòu)具有良好的減阻效果，使鯊魚能毫不費力地從水中劃過。不同種類的鯊魚，其盾鱗形狀也各異。根據(jù)鯊魚盾鱗排列順序的不同，有些專家能分辨不同種類的鯊魚。從游泳名將的“鯊魚皮”高速泳衣，到3D打印技術(shù)制成的仿生“鯊魚皮”，人們對鯊魚皮結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用拓展仍在繼續(xù)。

響尾蛇的警告

響尾蛇有一個非常奇特的“鈴鐺”，是由其尾巴末端中空的角質(zhì)環(huán)——響環(huán)組成的。當它們將尾巴豎起來并開始搖動時，這些硬質(zhì)的響環(huán)便會相互碰撞并“沙沙”作響。警告聲的頻率大約為50赫茲。這意味著，為了恐嚇任何可疑的掠食者，響尾蛇尾巴的搖動需要達到每秒50次以上。響環(huán)是響尾蛇多次蛻皮后的殘存物。剛孵出的幼蛇尾部只有一個響環(huán)，其數(shù)量會隨著一次次的蛻皮慢慢增加。響環(huán)越多，發(fā)出的聲音越大，這也表示這只響尾蛇的年紀越大。需要注意的是，還沒有響環(huán)而無法發(fā)出警告聲的幼年響尾蛇，通常會直接對入侵者進行攻擊。