鯰魚頭骨的“鏈接機(jī)制”，或成為新興水下機(jī)器人的靈感來源

即使沒有靈活的舌頭，鯰魚仍然能夠在嘴里旋轉(zhuǎn)捕獲的獵物。對(duì)它們?nèi)绾文軌蜃龅竭@一點(diǎn)的新理解，最終可能會(huì)帶來更靈巧的水下機(jī)器人，或者其他技術(shù)進(jìn)步。在博士后Aaron M. Olsen的帶領(lǐng)下，布朗大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)首先拍攝了圈養(yǎng)的海峽鯰魚捕捉和吞食獵物的過程?？茖W(xué)家們使用了一種被稱為“X射線移動(dòng)形態(tài)重建 ”的動(dòng)作捕捉技術(shù)，這使得他們能夠在動(dòng)物進(jìn)食時(shí)實(shí)際看到它們的頭骨內(nèi)部。

人類只有一根可移動(dòng)的下頜骨，而據(jù)觀察，鯰魚卻有十幾根。這些僵硬的骨頭通過靈活的“關(guān)節(jié)”相互連接。因此，海峽鯰魚的頭骨具有17個(gè)鏈接機(jī)制的功能，它可以通過張開嘴的前部、垂直擴(kuò)大喉部、水平擴(kuò)大嘴的中部、向上或向外張開鰓蓋等動(dòng)作，在嘴內(nèi)移動(dòng)水（和獵物）。

根據(jù)這些動(dòng)作中的哪一種，水可以從嘴的前面引到后面，把獵物拉進(jìn)去；可以從嘴的后面推到前面，把獵物向前移動(dòng)；還可以形成 “壓縮波”，很可能是用來更精確地定位獵物。

在大多數(shù)情況下，鯰魚堅(jiān)持使用7種主要?jiǎng)幼鳌lsen指出，雖然人類利用類似數(shù)量的手臂動(dòng)作來接觸和抓取物體，但水下機(jī)器人魚嘴一樣的設(shè)備可以想象做一些機(jī)械手臂做不到的事情。

“水下自主飛行器可能會(huì)有一個(gè)機(jī)械臂，就像我們自己的手臂一樣，對(duì)于操縱較重的物品很有效，但會(huì)抓不住或者可能會(huì)壓碎一個(gè)漂浮的物品，”他說?！岸鼈兛赡苡幸粋€(gè)吸力裝置，可以吸進(jìn)或吹出漂浮的物品，但不能高精度地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)它們。設(shè)計(jì)一些結(jié)構(gòu)上更接近魚嘴的東西可能會(huì)有優(yōu)勢(shì)?！?/p>

有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《Integrative Organismal Biology》雜志上。
責(zé)編AJX