水下激光掃描揭示了被稱為巨型幼蟲(chóng)的海洋生物如何通過(guò)在鼻涕云中拍打一條薄膜尾巴來(lái)進(jìn)食的新細(xì)節(jié)。但那是多好的一朵云啊。一只巨大的幼蟲(chóng)為自己制造了一個(gè)精致的粘液之家，加利福尼亞州蒙特雷灣水族館研究所的生物工程師KakaniKatija有時(shí)稱之為“鼻涕宮”。生活在海灣暮色深處的四種無(wú)脊椎、大致呈蝌蚪狀的巨型幼蟲(chóng)的頭部會(huì)冒出粘液奇跡。
為了研究這種脆弱的結(jié)構(gòu)，Katija和同事一直在研究一種名為DeepPIV的機(jī)器人激光成像系統(tǒng)。它檢測(cè)粘液云內(nèi)部的水流，讓研究人員弄清楚宮殿的內(nèi)部3D結(jié)構(gòu)。Katija及其同事在6月3日的《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，最新的水流重建表明，全部由粘液構(gòu)成的內(nèi)部管道、腔室和閥門(mén)如何幫助從通常較淡的海水湯中收集細(xì)菌和其他合適的食物顆粒。
俄勒岡大學(xué)尤金分校的生態(tài)學(xué)家凱利·薩瑟蘭(未參與這項(xiàng)研究)說(shuō)，像這些體弱多肉的動(dòng)物“不適合傳統(tǒng)的研究方法”。她的實(shí)驗(yàn)室還專(zhuān)注于“一旦你試圖收集它們就會(huì)分崩離析”的果凍狀動(dòng)物。甚至這些生物的一些基本生物學(xué)問(wèn)題仍然是懸而未決的問(wèn)題。因此，想辦法研究生活在水中家園的薄膜物種是推動(dòng)科學(xué)向前發(fā)展的方法。
在建造這些房屋時(shí)，幼蟲(chóng)讓Katija想起了蜘蛛。許多動(dòng)物建造家園和陷阱，但幼蟲(chóng)和蜘蛛是少數(shù)不收集建筑材料或挖掘和雕刻土壤的動(dòng)物之一。相反，他們隱藏了他們所有的架構(gòu)。
就像蜘蛛每天重新織網(wǎng)一樣，人們認(rèn)為幼蟲(chóng)會(huì)制造和改造它們的粘液屋(SN:5/4/17)。一顆毫米大小的粘液珠滴在幼海豚的頭上。然后blob可以在45分鐘內(nèi)膨脹成一座完工的房子。
當(dāng)完全膨脹時(shí)，一個(gè)豐滿、彎曲的內(nèi)部粘液屋將幼海豚搖搖欲墜，因?yàn)閯?dòng)物的尾巴擺動(dòng)著將海水泵入該結(jié)構(gòu)。包裹著所有這些管道和依偎在上面的動(dòng)物是外屋的大漂浮信封。一只幼蟲(chóng)創(chuàng)造了整個(gè)宮殿，甚至是帶棱紋的墻壁和錯(cuò)綜復(fù)雜的斜槽，沒(méi)有胳膊或腿，甚至沒(méi)有可以將粘液戳成形狀或?qū)⒏鱾€(gè)部分推在一起的鼻子。
研究人員此前曾提出，在較大的巨人中，外殼可以延伸一米，可以過(guò)濾掉可能堵塞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的較大碎片塊?，F(xiàn)在Katija和她的同事提出了其他用途。
外殼可能會(huì)保護(hù)里面的幼蟲(chóng)免受在開(kāi)闊水域飄蕩的刺痛動(dòng)物的傷害。吞沒(méi)的粘液也可以用作隱形斗篷。在里面，幼蟲(chóng)的尾巴使海水涌入內(nèi)屋的通道。然而，在幼蟲(chóng)生活的暮色昏暗中，水的運(yùn)動(dòng)可以提示饑餓的魚(yú)有可能在附近享用幼蟲(chóng)午餐。然而，當(dāng)排出的水流過(guò)外部粘液室時(shí)，運(yùn)動(dòng)速度已經(jīng)減慢了三個(gè)數(shù)量級(jí)。捕食者可能懶得去調(diào)查。
為了研究水流過(guò)房屋內(nèi)外的路徑，研究人員降低了激光成像系統(tǒng)，掃描了一系列在蒙特雷灣自由漂浮的活幼蟲(chóng)的橫截面圖。通過(guò)分析以這種方式呼嘯而過(guò)的粒子的速度以及橫截面掃描上斑點(diǎn)的速度，科學(xué)家們可以找出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)海水通過(guò)這個(gè)管道搏動(dòng)時(shí)，食物顆粒流在接近動(dòng)物的嘴時(shí)變得更加集中。正如對(duì)從大自然中汲取設(shè)計(jì)靈感感興趣的生物工程師Katija指出的那樣，這些動(dòng)物已經(jīng)進(jìn)化出一套充氣過(guò)濾系統(tǒng)。
關(guān)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新見(jiàn)解對(duì)阿拉斯加費(fèi)爾班克斯大學(xué)的浮游動(dòng)物生態(tài)學(xué)家RussellHopcroft來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息。去年夏天，他在阿拉斯加灣使用了一種有點(diǎn)類(lèi)似的成像工具，可以想到許多他想要掃描的脆弱、薄膜狀的生物。然而，蒙特利灣幼蟲(chóng)有一種特殊的共鳴：“當(dāng)我還是一名博士后時(shí)，我們做了很多令人頭疼的事情……20多年前試圖理解這種3-D結(jié)構(gòu)。”
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