海星能控制数百英尺高空,却没有大脑。方法如下。
海星(又称海星)是攀爬高手。这些多臂无脊椎动物能在垂直、水平甚至倒置的表面上移动:似乎没有哪种基底太岩石、黏滑、沙质或玻璃质。他们确实这么做了没有集中神经系统,更别说脑子了.
由一个国际生物学家和工程师团队撰写的一篇新论文揭示了,海星的运动仍然相当巧妙,具有内置功能,使海星能够根据当前的挑战(或者说是踩脚)大幅调整运动方式,尽管缺乏中央控制.
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每只海星臂的底部镶嵌着一排排液压管脚,称为podia。“管子”是一个灵活、肌肉发达的茎,通过其泵送液体水管系统以便移动;“脚”是茎端一个扁平且柔软的盘子,会渗出富含蛋白质的粘性黏液,用来附着在表面(也可能附着在不粘性的黏液上)。
普通海星(红星每只手臂上有四排管足,意味着要爬行时需要协调数百条独立肢体的时机。
论文作者表示:“与许多动物不同,海星在体重与爬行速度之间表现出较为复杂的关系解释一下.广义上讲,体型越大,速度越慢,附肢越多。但对鲁本斯星。
为了准确观察任何时刻哪些脚在移动,科学家们测量了光线变化就像海星在实验室里爬过发光、高折射的玻璃时。该方法在成像方面已被证明非常有用昆虫,动物, 和人类的脚.
每当海星接触到特殊玻璃时,光线的折射方式都会改变,使接触点被海星脚印的亮点照亮。
无论有多少管足接触基底,海星的爬行速度大致相同,但当管足附着时间增加时,它们的爬行速度会减慢。
这表明海星通过改变接触时间来调节每只脚的时机,而不是通过神经元中心系统来应对机械负荷:这一理论通过给海星配上加重背包,观察额外努力如何影响它们的“步态”来进一步支持。
这些背包增加了海星总体重的25%或50%。正如预料的那样,这额外的载荷显著增加了每只脚的附着时间。
作者们还通过实验和模拟进一步研究了反向运动(即海星在饲养箱'天花板'上行走)。发现当动物相对于重力倒置时,管状足会调整其接触行为报道.
“我们的共同研究表明,海星通过调节管足与基底的相互作用,适应不断变化的机械需求,揭示了一种强大且分散的策略,用于应对多样且具有挑战性的地形。”
该研究发表于美国国家科学院院刊.



















