在電影《沙丘》中的厄拉科斯星球上,“沙漠鼠”穆阿迪布的出現(xiàn)讓人們眼前一亮。它有著小小的身軀、一對大大的耳朵,再加上細長的后腿和尾巴,讓這只“沙漠鼠”看起來呆萌而滑稽。
在電影中,“沙漠鼠”具有超強的彈跳力,更讓人驚奇的是,它居然能通過耳朵喝水,兩只小爪子一抓耳朵就能將水送到口中。這是怎么一回事呢?
電影《沙丘》中“沙漠鼠”的原型來自現(xiàn)實世界中的長耳跳鼠。這是一種獨特的小型嚙齒類動物,以卓越的耐旱性和適應性在沙漠與干燥地區(qū)中聲名遠揚。長耳跳鼠的名稱源自其獨特的跳躍方式和修長的后腿,它們在移動時更類似于袋鼠,而不是一般意義上的老鼠。
那么,長耳跳鼠真的可以用耳朵喝水嗎?
當然不能。在現(xiàn)實世界中,長耳跳鼠幾乎無須直接飲水,因為它們本身就能從食物中攝取絕大部分身體所需的水分。這種獨特的能力得益于它們腎臟的高效工作,能夠最大限度地減少水分通過尿液流失。
為了避開白天的高溫,減少身體水分的蒸發(fā),長耳跳鼠主要在夜間活動。在這段時間內(nèi),它們會搜集并存儲種子等食物。這種巧妙的生存策略使長耳跳鼠在干旱環(huán)境中得以生存和繁衍。由于長耳跳鼠在沙漠中十分常見,應對極端干旱的適應能力又十分突出,因而成為設計電影中“沙漠鼠”的靈感來源。
既然長耳跳鼠的大耳朵不具備收集水的功能,那么在現(xiàn)實世界中是否存在身體能夠主動收集水的生物呢?
答案是存在的。在非洲西南部的納米布沙漠——世界上最干旱的沙漠之一,生活著一種名為納米比沙漠甲蟲的奇特生物,它在收集水方面表現(xiàn)出了令人驚嘆的能力。
納米比沙漠甲蟲有著獨特的生存策略:它們會爬上沙丘,身體呈45°面向微風,鞘翅表面獨特的凹凸設計有助于捕獲霧中的水滴。這些微小的水滴會在翅膀上凝聚,并附著在具有親水性的凸起部位上,而凸起部位的周圍是能夠疏水的凹槽。當水珠與親水表面接觸時,它們會擴散開來,形成更大的水滴。這樣一來,水滴不僅不易被風吹走,還能吸附更多的水珠。在30千米每時的風速下,這些水滴會逐漸聚積到直徑約5毫米,并沿著納米比沙漠甲蟲的背部滑落到口中。
這種獨特的水分收集方式,使納米比沙漠甲蟲能在幾乎沒有可見水源的極端環(huán)境中生存??茖W家從這種甲蟲的水收集機制中獲取靈感,研發(fā)出了新型的水收集技術,用于滿足人類和農(nóng)業(yè)的用水需求。
東華大學的研究團隊首先提出了一種親水-超疏水圖案化織物,通過常規(guī)的紡織設備和編織工藝即可制成。研究團隊巧妙結(jié)合了親水性黏膠和疏水性丙綸絲,并輔以一些試劑,創(chuàng)造出一種混合可濕性表面。這一突破不僅大幅度降低了生產(chǎn)成本,還為未來水材料的大規(guī)模生產(chǎn)打開了新的可能性。
澳大利亞工程師愛德華·林納克也從納米比沙漠甲蟲的水收集機制中獲取了靈感,研發(fā)出一種名為“Airdrop”(空降)的自供能灌溉泵系統(tǒng)。這個系統(tǒng)通過地下管道網(wǎng)絡將空氣引入,并冷卻致使水凝結(jié),隨后將凝結(jié)的水輸送到植物根部。自供能灌溉泵系統(tǒng)的設計,為干旱地區(qū)的農(nóng)作物提供了高效灌溉的解決方案。
我們可以看出,生物給人類帶來的靈感在科技創(chuàng)新中具有巨大潛力。