国际最新研究:毫米尺度叶蝉通过喷射尿滴节约能量
2023-03-13 10:16:52 287阅读 发布地区:

施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》最新发表一篇物理学研究论文指出,叶蝉能以液滴超推进的方式排出大量排泄物,每天最多达其自身体重的300倍。这项研究发现,叶蝉能利用这一机制喷射液滴,形成“叶蝉雨”,作为节约能量的一种策略。

该论文介绍,毫米尺度的叶蝉其饮食结构中有95%的水,且营养成分很低。它们每天的排泄量高达其自身体重的300倍,相比之下,人类每天排泄量只有体重的2.5%左右。为了靠这种饮食方式生存下去,这些昆虫需要利用大块肌肉和高效的消化系统提取并过滤大量的植物汁液。

论文通讯作者、美国佐治亚理工学院萨阿德·巴姆拉(Saad Bhamla)和同事合作研究发现,叶蝉会以超推进的方式形成尿滴,作为节省能量的一种策略,这与其他的排泄物处理机制不同,比如蝉科动物使用的喷流方式。超推进现象是指振荡表面能以高于振荡表面的速度向上挤出液滴。本次研究中,他们通过一系列实验,演示了这些昆虫能暂时性将肛门触须的频率调至它们尿滴的频率,形成单次喷射机制。

论文作者认为,他们这一发现或能启发以昆虫为灵感的节能自净结构和软体机器引擎的工程学设计。