在《沙丘2》中确实存在一个名为沙鼠的角色,这个角色是通过听觉来获取水分。这个设定并不罕见,许多科幻电影或小说中都有类似的设定。所以答案是否定的,并非真的有耳朵可以喝水的沙鼠。

2024-03-20 生活常识 关注公众号
《沙丘》中的“沙漠鼠”穆阿迪布(Muad'Dib),是根据现实生活中的长耳跳鼠的设计。这种萌系小动物能在沙漠地区生活并具有极强的适应干旱能力。

近期热映的电影《沙丘》中出现的萌系“跳跳鼠”,它后腿细长、一蹦能跳出老远,身后还拖着条细长尾巴。最萌的是,它有一对大耳朵,不仅能探听风吹草动,耳朵内面还能凝结水分,两只小爪子一抓就能喝到嘴里。

《沙丘》中的“沙漠鼠”穆阿迪布(Muad'Dib)(来源:电影《沙丘》)

“跳跳鼠”的原型是什么?

电影中的厄拉科斯星球上“沙漠鼠”穆阿迪布

(Muad'Dib)

,它的设计灵感其实来自于

现实世界中的长耳跳鼠

(Euchoreutes naso)

这是一种小型啮齿类动物,以其出色的适应干旱环境的能力而闻名,主要分布在沙漠和干燥地区。它们的名字来源于它们的跳跃方式和长腿,

这些特征让它们在移动时更像是袋鼠而不是传统意义上的老鼠

长耳跳鼠示意图(来源:使用AI生成)

长耳跳鼠真的可以用耳朵收集水吗?

当然不能,在现实世界中,长耳跳鼠几乎不需要直接饮水,它们能从食物中摄取几乎所有必需的水分。

这种能力来自于它们极其高效的肾脏,能够极大限度地减少水分通过尿液的损失。同时,低水损耗,它们的新陈代谢特别适应干旱,产生的尿液浓缩度非常高,粪便也非常干燥,这进一步减少了水分的损失。

长耳跳鼠主要在夜间活动,这有助于避免白天极端的高温,减少水分蒸发。夜间的活动也使它们能够利用稍微凉爽的温度来寻找食物。

它们会收集种子等食物,并将其储存在它们的洞穴中。

不仅为它们提供了在极端条件下的稳定食物来源,还减少了在寻食时对高温的暴露。

长耳跳鼠有极强的适应干旱能力(来源:wikipedia)

这种萌系小动物在沙漠地区特别常见,它们对极端干旱的适应能力使它们成为《沙丘》中这种虚构生物设计的灵感来源。

甲壳虫主动收集沙漠中的水分?

在现实世界中,既然长耳跳鼠的大耳朵不能收集水分,那有没有生物可以主动收集水分呢?

还真有!

在世界上最干旱的地区之一——非洲南部的纳米布沙漠,每年降雨量仅为 1.4 厘米。在这片沙漠中生存者一种甲虫,纳米比沙漠甲虫

(Namib Desert beetle)

,在收集水分方面展示了独特的适应性。

纳米比沙漠甲虫(来源:文献1)

纳米比甲虫的生存策略非常巧妙:它会爬到沙丘上,面对微风,身体保持 45 度角,利用硬质的鞘翅捕捉空气中的水珠。鞘翅表面拥有特殊的结构,能有效收集水分,这么神奇?这就要说一说基于它的

身体表面特殊结构收集水分的原理

甲壳虫的头部对准风向,其鞘翅表面的凹凸不平设计帮助捕获雾中的水珠。雾气中的微小水滴,直径约 15~20 微米,会凝聚在其翅膀上。这些水滴首先会粘附在亲水性的凸起部位,凸起部分的周围是疏水的凹槽。

当水珠与亲水表面接触时,它们会扩散开,形成较大的水滴,这样就不易被风吹走,还可以吸附更多的水珠。在每小时 30 公里的风力作用下,水滴会增长到直径 5 毫米,并沿着甲壳虫的背部滑落至口部,供甲壳虫摄取。

纳米比沙漠甲虫背部小水滴随时间变化的示意图(来源:文献3)

这种独特的水分收集方法使纳米比沙漠甲虫能够在几乎没有可见水源的环境中生存。

科学家们还从这种甲虫的水收集机制中获取灵感,发展出了新型的水收集技术

,这些技术可以在干旱地区收集大气中的水分,用于人类和农业的用水需求。

水分收集的仿生应用

科学家们从纳米比沙漠甲虫背部的水收集机制中获得了灵感,设计了多种能够模仿这种自然现象的材料和技术。

东华大学的研究人员首先提出了一种

亲水-超疏水图案化织物

,通过简单的纺织设备和简便的编织方法制成。这种织物采用亲水性粘胶和疏水性丙纶丝与一些试剂生产混合可湿性表面,不仅大大降低了成本,为未来大规模生产集水材料提供了可能。

制备亲水-超疏水图案纬背机织物的示意图(来源:文献4)

澳大利亚工程师 Edward Linacre 受到纳米比沙漠甲虫水收集机制的启发,开发了一种自供能的灌溉泵系统,名为“Airdrop”。这个系统通过地下管道网络将空气引入并冷却至水分凝结的温度,然后将水分输送到植物的根部,旨在为干旱地区的农作物提供灌溉。

NBD Nano 这家美国创业公司研究如何将甲虫的功能模仿到水瓶表面上,创建一种自填充水瓶。这种原型瓶据信能根据当地环境每小时收集 0.5 到 3 升水。

设计师 Arturo Vittori 和 Andrea Vogler 创造的 Warka Water 是一种高 9 米的竹塔,内置塑料网格,在夜间收集湿空气中的水分,并将其储存在底部的水箱中。这种设计能够为干旱地区提供成本低廉的水资源。

水滴会沿着甲虫的背部滑落至口部(来源:文献1)

通过模仿纳米比沙漠甲虫等生物的水收集策略,科学家和工程师们正在为干旱地区提供创新且可持续的解决方案。

这不仅促进了水资源管理的科学发展,也为未来的环境保护和可持续发展开辟了新道路。

我们期待这些灵感来源于自然界的技术能够进一步发展,为全球范围内缺水的地区带来实质性的改变。

参考文献

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策划制作

丨Denovo 团队 科普团队

审核丨黄乘明  中国科学院动物研究所 研究员

策划丨丁崝

丁崝

审校丨徐来 林林

本文封面图片及文内图片来自版权图库

原来跳跳鼠原型是它!

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生活常识 03.18
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喝天然水真能补充矿物质吗?揭穿农夫山泉的数字骗局

提供约0.275%的每日所需钙质,而人体每日需要的钙质大约为364毫克。农夫山泉天然水的钙含量虽然较高,但并未能满足人体每日的需求。同时,农夫山泉天然水中还缺乏镁、钠、偏硅酸等其他矿物质。根据相关资料和统计数据显示,这些元素在人体中扮演着重要角色,如果缺乏它们可能会对人体健康产生影响。因此,消费者应理性看待农夫山泉天然水的宣传,并结合自身实际情况做出合理选择。

生活常识 11.23
一夜之间,网页权重一夜间翻车至火速翻红——一周优化经验分享

一夜之间,网页权重一夜间翻车至火速翻红——一周优化经验分享

百雀羚被指违规添加禁用原料一事引发了广泛关注,消息一夜之间登上热搜。24小时内的数据表明,百雀羚的话题总阅读量达到了3.2亿,讨论量超过了19万;在抖音百雀羚官方旗舰店的直播间中,全天销售额也实现了翻倍。对于这款一度备受追捧的老国货品牌来说,事件无疑对其品牌形象造成了冲击。尽管百雀羚已经进行了回应,但在公众心中,百雀羚是否真的垮了还不得而知。

生活常识 11.23
南极探险家的热情:已去过11次仍不断求索的神秘人

南极探险家的热情:已去过11次仍不断求索的神秘人

中国极地科考事业逐渐走向世界舞台中央。这是中国科学家董兆乾和张青松两人在1980年1月12日登上南极大陆时写下的一段唯美的文字,而他们的坚持和努力最终使得中国极地科考事业一步步走向世界舞台的中央。 1980年1月12日,董兆乾、张青松两位科学家登上南极大陆。他们在这片古老的土地上留下了美丽的印记,开启了中国人的南极探险之旅。 40年后,随着科技的发展和人们的进步,中国极地科考事业迈入了一个新的阶段。在过去四十年间,无数科考工作者克服严酷的天气条件,成功探索并记录下了地球表面的许多秘密。 2024年11月20日,是中国极地考察40周年的纪念日。回顾过去的岁月,正是无数科研工作者的脚步在崎岖道路上不断向前,为我们的地球探索出更多的秘密。 李院生,作为中国南极昆仑站首任站长,也是中国南极深冰芯领域的开拓者,他领导团队在中国南极建立起重要的科学基地,极大地推动了中国的极地科考事业发展。 然而,尽管他已经退休多年,但他的足迹并未停止。他一直渴望有机会再次踏上南极大陆,取出冰芯,揭开地球的秘密。这也成为他人生中的一个重要追求。

生活常识 11.23
关于虎友圈扩大引发的猛虎伤害问题,该如何有效进行治理?

关于虎友圈扩大引发的猛虎伤害问题,该如何有效进行治理?

2023年11月,黑龙江东北虎林园散放区的东北虎在雪地活动。黑龙江一村庄的宁静被一阵虎啸声打破。据当地警方透露,这只东北虎名叫完达山,是一只野生东北虎。在冬季,它们经常会在林间活动,以适应寒冷的环境。然而,最近一段时间,东北虎似乎改变了活动方式,频繁出现在村民家中,甚至闯入村庄,对村民的生活造成了影响。目前,这只东北虎已被警方捕获并送往医院接受治疗。

生活常识 11.23
单细胞分析技术的革新:Nature杂志引述

单细胞分析技术的革新:Nature杂志引述

单细胞图像识别技术的进步揭示了癌细胞的多维度特征,并有助于精准医学的发展。但该领域的技术仍需进一步完善,以支持大规模的医疗应用。

生活常识 11.23
提高孩子的营养素养:学校开设家长夜校,挑选零食指导您如何正确选择

提高孩子的营养素养:学校开设家长夜校,挑选零食指导您如何正确选择

本次家长夜校的主题是“健康享受零食”,其中,主任医师、注册营养师黄磊向家长们介绍了零食的危害,并提供了选择健康零食的方法和建议。同时,他也提醒家长们要注意选购那些标注清楚配料表、营养成分表的产品,避免购买含有过多油脂、糖分和人工添加剂的食物。此外,他还给孩子们分享了一些关于健康饮食的知识,包括不同类型的零食以及各类食物所富含的营养素等。最后,活动结束后,家长们和孩子们进行了深入的交流和讨论。这样的家校互动方式有利于提高家长们的知识水平和教育观念,也有利于促进学校的教学质量和服务水平提升。

生活常识 11.23
教育部回应学生家长关切,要求学校定期进行食品安全与满意度测评

教育部回应学生家长关切,要求学校定期进行食品安全与满意度测评

教育部公布《中小学校园食品安全和膳食经费管理工作指引》以严规范校餐管理制度,要求学校严格执行陪餐制度并定期评估食品安全与满意度。

生活常识 11.23
如何帮助孩子克服社交难题,成功融入班集体?

如何帮助孩子克服社交难题,成功融入班集体?

孩子重新选科到新班级已有两个月,仍感到不适,需要家长和孩子共同努力。 1. 鼓励孩子主动与同学交流。 2. 培养孩子兴趣爱好,加入兴趣小群体。 3. 家校沟通,了解孩子班级情况。 4. 学会接纳自己的情绪,家长是坚强后盾。

生活常识 11.23
探寻厨房中的高风险肿瘤:常见的无症状环境和预防方法

探寻厨房中的高风险肿瘤:常见的无症状环境和预防方法

肺癌可能与以下原因有关: - 不吸烟的女性也有可能患上肺癌。 - 高风险因素包括二手烟、油烟、激素、空气污染等。 - 厨房油烟是肺癌的重要风险因素之一。 - 可能通过戒烟、早筛查和定期体检来降低肺癌的发病率和死亡率。 注意:以上信息仅供参考,具体疾病诊断还需由专业医生评估。

生活常识 11.23
杭州市民挑战自我,一年内成功减重40斤,在国家卫健委新闻发布会上与大家分享经验

杭州市民挑战自我,一年内成功减重40斤,在国家卫健委新闻发布会上与大家分享经验

杭州市民季维辛因工作繁忙,长期暴饮暴食,饮食不规律,体重持续增长,并伴有高血压、糖尿病等问题,因此选择参加浙江大学医学院(浙江省新华医院)生活方式医学团队治疗。在接受系统的饮食调整、运动建议以及睡眠管理等指导后,他的体重成功下降,糖化血红蛋白降至正常水平,血压、血糖等指标也恢复了正常。他因此表示自己实现了成功减重,主要是得益于团队提供快乐的减肥方式,即享受美食的同时,达到减肥降糖的目的。此外,他也强调自己要坚持并努力维持这种健康的饮食和生活习惯,才能更好地保护自己的身体健康。

生活常识 11.23