研究稱鲶魚頭骨有數個「鏈接機制」 或能激發新型水下機器人的設計

即使沒有靈活的舌頭,鲶魚仍然能夠在嘴里旋轉捕獲的獵物。對它們如何能夠做到這一點的新理解,最終可能會帶來更靈巧的水下機器人,或者其他技術進步。在博士後Aaron M. Olsen的帶領下,布朗大學的一個團隊首先拍攝了圈養的海峽鲶魚捕捉和吞食獵物的過程。科學家們使用了一種被稱為「X射線移動形態重建 」的動作捕捉技術,這使得他們能夠在動物進食時實際看到它們的頭骨內部。

研究稱鲶魚頭骨有數個「鏈接機制」 或能激發新型水下機器人的設計

人類只有一根可移動的下頜骨,而據觀察,鲶魚卻有十幾根。這些僵硬的骨頭通過靈活的「關節」相互連接。因此,海峽鲶魚的頭骨具有17個鏈接機制的功能,它可以通過張開嘴的前部、垂直擴大喉部、水平擴大嘴的中部、向上或向外張開鰓蓋等動作,在嘴內移動水(和獵物)。

研究稱鲶魚頭骨有數個「鏈接機制」 或能激發新型水下機器人的設計

根據這些動作中的哪一種,水可以從嘴的前面引到後面,把獵物拉進去;可以從嘴的後面推到前面,把獵物向前移動;還可以形成 “壓縮波”,很可能是用來更精確地定位獵物。

在大多數情況下,鲶魚堅持使用7種主要動作。Olsen指出,雖然人類利用類似數量的手臂動作來接觸和抓取物體,但水下機器人魚嘴一樣的設備可以想象做一些機械手臂做不到的事情。

研究稱鲶魚頭骨有數個「鏈接機制」 或能激發新型水下機器人的設計

「水下自主飛行器可能會有一個機械臂,就像我們自己的手臂一樣,對於操縱較重的物品很有效,但會抓不住或者可能會壓碎一個漂浮的物品,」他說。「而它們可能有一個吸力裝置,可以吸進或吹出漂浮的物品,但不能高精度地移動和旋轉它們。設計一些結構上更接近魚嘴的東西可能會有優勢。」

有關該研究的論文最近發表在《Integrative Organismal Biology》雜志上。

來源:cnBeta