「毛手毛脚」帮助动物们保持干净

一只苍蝇安全地落在厨房的桌子上后，第一件要做的事就是仔细清洗他的身体。苍蝇的表面覆盖着我们看不见的灰尘、花粉甚至螨虫。如果不移除，它将进入苍蝇的身体。

保持清洁对他们来说是一个至关重要的问题。事实上，不仅是他们，包括我们人类在内的所有动物都把清洁和卫生视为一个主要问题。我们每天洗一个长澡，每两周打扫一次房子。清洁对生活来说可能和呼吸、吃饭和约会一样重要。

然而，由于某些原因，很少有关于清洁的研究。

这一次，在《实验生物学》杂志上发表的一篇新论文中，科学家们研究了大自然是如何清洁的，以及动物是否真的按照某些原则来清洁自己。他们通过显微镜研究了数百种动物体毛的大小和数量，还阅读了大量相关文献。

你为什么研究动物毛发？科学家们想知道更好的清洁方法，了解小苍蝇，并制造新设备来帮助我们更长时间保持清洁卫生，一举两得！

毛发极大地扩大了动物的表面积。

电子显微镜下蜜蜂前翅绒毛的扫描图像。

如果你想知道动物是如何清洁自己的，你必须首先知道它们是如何弄脏自己的。它们每天到处跑，它们的身体表面自然会被越来越多的灰尘和污垢所污染。然而，动物的表面积不容易计算。这不像测量一个纸箱的大小那么简单，因为大多数动物，从蚊子到大象，都有强壮的体毛。动物身体的表面积增加了很多，所以灰尘也堆积了起来。

科学家发现，毛发平均增加动物身体的表面积100倍。什么概念？猫的表面积和乒乓球台一样大！(无怪乎猫奴在免费为主人洗澡时会尖叫！)一只南美花栗鼠的表面积相当于一辆越野车，而一只海獭的溜冰场(1560平方米)有那么大(我多毛，我是土豪)！

至于我们人类，我们大约有100，000根毛发，与其他动物相比相形见绌:蝴蝶有多达1000亿根毛发，海狸有近100亿根毛发，蜜蜂和松鼠有多达300万根毛发。

此外，动物的毛发类型与我们人类的毛发类型相似。它们的翅膀上有毛簇、刺、长毛、刚毛和鳞状毛发。它们有不同的形状和大小。然而，有一点不用说:头发扩大了身体的表面积，使得清洁更加麻烦。例如，你喜欢清洁不起毛的亚麻地板还是蓬松的地毯？

头发是清洁设备

为了容易地清洁身体，几乎所有的昆虫都有“手和脚”，它们的脚就像羽毛掸子，负责掸掉灰尘和污垢。通过观察昆虫的脚如何与体*互作用，科学家发现这些体毛具有惊人的特征。他们用高速摄影机观察一只果蝇用脚清洁它的头部。当蠕虫擦拭头部时，附着在体毛上的许多颗粒会像弹弓上的鹅卵石一样高速喷出。这个力是重力的1000倍。远远超过果蝇抬起脚所需的力。头发曾经是一个尘土飞扬的聚居地，现在变成了一个高速扔石头的人(也就是说，在古代战争中用来向敌人扔石头的长臂武器)，随着脚的摆动而翻转！

这表明有效的清洁不仅像设计清洁工具如橡胶扫帚一样简单，而且设计一个便于清洁的表面。大自然真是不可思议。

科学家已经确定了动物清洁自己的两个原则。首先是不可再生的清洁策略——即动物消耗自己的能量来清洁，能量消耗无法回收，因此是不可再生的。例如，用头发刷身体类似于刷地毯，并且需要能量来驱动刷子。

我甩了我，甩了我，甩了我，甩了我。

例如，一只湿狗在没有任何清洁工具的情况下摇动它的身体，但是它的身体摇动得很快，就像一台滚动的洗衣机，它利用惯性来抖落灰尘和水滴。在这个过程中，狗也需要消耗能量。

此外，还有一个可再生的清洁策略——不需要动物消耗能量，洗涤是自然发生的，免费。

睫毛实际上是一种天然的眼部清洁剂！

例如，眼睛周围的睫毛是原则。当我们走路时，睫毛产生的气流阻止微粒附着在眼睛上。如果眼睛是裸露的，没有睫毛，微粒的数量会翻倍。因此，由于睫毛和较少的灰尘进入我们的眼睛，我们不必频繁眨眼，为其他活动节省能量。

另一个例子是蝉翅膀上的纳米级“针垫”。不要惊慌。我说的是上面的小绒毛。细菌像水球一样一个接一个地移动。当它们碰到蝉的绒毛时，它们会爆裂并具有杀菌作用。水滴从头发上滚下来，带走灰尘颗粒，使动物的表面像光滑的荷叶一样干净。

清洁度=身体表面+能量+清洁度行为(相互作用)

毕竟，动物能够保持清洁是因为它们的身体表面、清洁行为和环境中能量的相互作用。如果动物的身体表面覆盖着睫毛或针垫(不要进食)，保持清洁卫生是很容易的。有了这种想法，我们也许能够创造出不消耗能源的新清洁设备。

想想太阳能电池板，比如眼睛，它必须吸收光，但是因为灰尘经常聚集在上面，影响光的传输，太阳能电池板7%的能量不能被每年吸收，被浪费掉了。目前，解决这个问题最先进的方法实际上是橡胶扫帚。你认为，在计算机时代，我们给我们的祖先留下了几十条通信技术的街道，但我们的清洁技术仍然停留在过去，这能持久吗？

电子显微镜下蜜蜂眼睛绒毛的扫描图像。

如果太阳能电池板被设计成类似昆虫的眼睛，可以偶尔在电池板上放置细电线来分离灰尘，但仍然允许光线进入。要清洁电池板，只需使用刷子。像昆虫一样，不需要水或化学物质。类似地，机器人的眼睛，也就是照相机，可以装上类似睫毛的装置来减少灰尘的积累。现在，美国国家科学基金会已经资助了一个项目，开发一种叫做“人造昆虫眼睛”的合成多毛系统。

我们总是想象未来的机器人会有光滑透明的表面，就像镀铬的汽车(变形金刚？).但是在自然界中，光滑的表面是少数。将来，桌面上可能会有纳米大小的柱子，可以杀死任何与之接触的细菌。路虎汽车可能会变成表面有毛的自动化机器人，以感知周围环境、阻挡灰尘颗粒并便于清洁。也许，未来看起来甚至毛茸茸的！喵~

蝌蚪先生编译自iflscience，译者菠萝，转载必须注明来自蝌蚪工作人员