动物外皮的奥秘

黄岚

谈起动物进化，你会想到什么呢？可能会立马联想到它们那些奇特的适应性行为，或是令人印象深刻的骨骼、心脏或大脑。

皮肤作为动物器官之一，也是大自然进化的杰作，却很少得到应有的关注。其实，动物的外皮（包括皮肤、羽毛、毛发和鳞片）真可谓是进化的奇迹，它让动物们能够在这个星球上四处探索，并适应几乎所有类型的栖息环境。下面，就让我们来看看这些奇妙的外皮结构是如何让动物在复杂的环境中获得成功的。

壁虎脚掌超强的抓地力

看着壁虎能够毫不费力地在光滑的窗玻璃上奔跑而不会掉下来，真是让人有些迷惑，它是怎么做到的呢？20世纪60年代，随着扫描电子显微镜的出现，壁虎脚掌上错综复杂的黏附系统的结构才被揭示。科学家们发现：这些小家伙抵抗地球引力的奥秘，是它们可以用脚趾皮肤上的刚毛将自己勾在玻璃表面极细微的瑕疵上。在壁虎的每个脚趾皮肤上都有数百万根细小的刚毛，每根刚毛的长度为30～130微米，直径为几微米，约为人类头发直径的1/10。这些刚毛与物体表面能够形成分子间作用力，即范德华力，从而帮助壁虎“粘”在几乎垂直的表面上。

帶电幽灵“黑魔鬼鱼”

利用皮肤进行相互沟通的方式有很多，但被称为“黑魔鬼鱼”的线翎电鳗的沟通方式最酷炫。这种电鳗源自南美洲，其眼睛几乎退化到看不见，但其尾部肌肉却能够像电池一样持续放电，并通过皮肤中的电感受细胞来侦测电位变化，由此做到对周围环境的定位，并与同类进行交流。雌性黑魔鬼鱼所发出的电波频率比雄性的高，由此可区分雌雄两性。有趣的是，黑魔鬼鱼通常被看作无鳞鱼，但其实它们有着细小的鳞片，只是由于鳞片太小，且被黏液覆盖，因此几乎看不到。

长寿的裸鼹鼠

如果想在气候干燥的非洲大草原上安家，那么，你也许需要学习一些专门的技巧来让自己的皮肤适应那里的环境。当然，如果你想要生活在大草原的地底下，特殊的适应性皮肤也不可或缺。裸鼹鼠在这方面可谓得天独厚，它们有令人难以置信的松弛皮肤，可以防止被植物的根和尖锐的岩石刺伤。另外，它们的表皮内含有一种名为“透明质酸”的特殊物质，这种物质不仅可以使皮肤变得漂亮且富有弹性，还可以大大降低这些小啮齿类动物的癌症发病率。和其他同样大小的啮齿类动物相比，裸鼹鼠的寿命长了可不止10倍呢！现在，科学家们正在积极研究这些几乎无毛的哺乳类动物，希望借此帮助我们了解人类的衰老机制和提高对疾病的抵抗力。

山魈的化妆术

山魈有着灵长类动物中极具标志性的面孔。山魈的脸仿佛自带彩妆，十分生动。通过脸部皮肤的颜色与图案，一只雄性山魈可以向其他雄性展示自己在社群中的地位，还可以借此向心仪的雌性告知自己的健康状况，以吸引潜在的伴侣。雌性及未成年山魈面部的色彩比雄性的要暗淡许多。另外，山魈是群居动物，每个社群一般有上百只个体，在这样规模的社群里，激烈的社会争斗时常会导致伤害或死亡。因此，拥有一张明媚的面孔，用来进行交流受相互识别，可是减少麻烦的有力武器。

鲨鱼皮造就的速度

有“海洋杀手”之称的鲨鱼，因其生性凶猛，且在水中行进速度极快而为人所熟知。但鲨鱼的行进速度为什么这么快呢？其实，鲨鱼行动快速的秘密就在于它们的皮肤。鲨鱼皮表面实际上被一层像牙齿一样的盾鳞所覆盖，盾鳞的沟槽结构具有良好的减阻效果，使鲨鱼能毫不费力地从水中划过。不同种类的鲨鱼，其盾鳞形状也各异。根据鲨鱼盾鳞排列顺序的不同，有些专家能分辨不同种类的鲨鱼。从游泳名将的“鲨鱼皮”高速泳衣，到3D打印技术制成的仿生“鲨鱼皮”，人们对鲨鱼皮结构的研究与应用拓展仍在继续。

响尾蛇的警告

响尾蛇有一个非常奇特的“铃铛”，是由其尾巴末端中空的角质环——响环组成的。当它们将尾巴竖起来并开始摇动时，这些硬质的响环便会相互碰撞并“沙沙”作响。警告声的频率大约为50赫兹。这意味着，为了恐吓任何可疑的掠食者，响尾蛇尾巴的摇动需要达到每秒50次以上。响环是响尾蛇多次蜕皮后的残存物。刚孵出的幼蛇尾部只有一个响环，其数量会随着一次次的蜕皮慢慢增加。响环越多，发出的声音越大，这也表示这只响尾蛇的年纪越大。需要注意的是，还没有响环而无法发出警告声的幼年响尾蛇，通常会直接对入侵者进行攻击。