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网易探索7月29日讯 据美国科学网报道,美国麻省理工学院科研人员7月26日说,他们发现生活在塞内加尔近1亿年历史的一种在黑暗中捕获猎物的鱼具有最坚韧无比的装甲。他们对此鱼装甲进行了分析,得知了其保护原理,从而有助于研制新一代士兵防弹服。此相关研究成果发表在7月27日出版的《自然—材料学》杂志上。


这种鱼名为塞内加尔多鳍鱼(学名Polypterus senegalus),生活在当地沼泽中。成年后的塞内加尔多鳍鱼身长大约40厘米,有多层鱼鳞。麻省理工学院科研人员发现,鱼鳞厚度大约为万分之五米,分为4层,每层结构不同,包括骨骼和牙质,但以某个方向排列,其保护作用非常好。而且,不同的材料有不同的化学特性,每一层的结构与层与层之间的联接对此装甲的强度都有贡献。科研人员对鱼鳞进行模拟撕咬试验,发现鱼鳞能最大限度化解冲击力,有效保护鱼鳞下面的软组织不受伤害。


麻省理工学院材料科学副教授克里斯廷·奥尔蒂兹(Christine Ortiz)说,这种鱼鳞结构奇妙且复杂,为研发改进的仿生结构材料开拓了思路,比如给未来士兵开发的新一代防弹服和首要应答器以及军事车辆装甲等等。


在塞内加尔多鳍鱼与自己的成员和一些热带捕食者对决时,其防护盾起到了至关重要的作用。例如过去的巨型海蝎子有巨大的嘴巴,强有力的钳子和带刺的尾巴,塞内加尔多鳍鱼能有效抵抗它的进攻,从而得以幸存。


与此同时,作为一种灭绝的水中敌人,生活在4亿前晚泥盆纪时期的邓氏鱼(Dunkleosteusterrelli) 身长一般可以达到10米,体重则为4吨左右,它的牙齿只需要轻轻一咬,就可以将最为凶猛的鲨鱼咬成两半。事实上,其牙齿撕咬力超过人类目前所知的其它所有生物。所测算,邓氏鱼的牙齿在闭合的一瞬间,所有的力量都会聚合在牙齿前端极小的区域内,每平方厘米可以产生高达5600公斤的撕咬力。在一般情况下,一名体重63公斤的女性,当她脚穿鞋根为0.5厘米的高根鞋踩住丈夫的脚上时,产生的压力为127公斤每平方厘米。在目前仍然活着的生物中,美洲鳄的撕咬力最为强大,可以达到963公斤,但这与邓氏鱼比起来则显得根本不足一提。而另外一些动物,如人的牙齿撕咬力为77公斤,狗的撕咬力则只有57公斤。可惜,这种邓氏鱼已经灭绝了。


美国菲尔德博物馆动物学利奥·史密斯说:“这对我来说不太惊讶,因为数百万甚至1亿年的进化是我们所需知识的好起点,对于当年的不同物种来说,其装甲有不同的排列规则。”


塞内加尔多鳍鱼栖息于非洲江河湖沼之中,是夜行肉食性鱼类,白天喜在水草丛生处寂静不动,晚上出来觅食,以鱼、虾为食。它们洪水期在沼泽中产卵。其肉味颇美,可供食用;由于其体型特异,还供人们作观赏用。(