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鲨鱼肠的新3D图像显示它们的功能类似于尼古拉特斯拉的阀门

与大众媒体所描绘的相反,我们实际上对鲨鱼吃什么知之甚少。人们对它们如何消化食物以及它们在更大的海洋生态系统中所扮演的角色知之甚少。

一个多世纪以来,研究人员一直依靠鲨鱼消化系统的平面草图来辨别它们的功能——以及它们所吃和排泄的东西如何影响海洋中的其他物种。现在,研究人员已经对近三打鲨鱼物种的肠道进行了一系列高分辨率 3D 扫描,这将促进对鲨鱼如何进食和消化食物的理解。

加州州立大学多明格斯山分校助理教授、主要作者萨曼莎·利说:“现在是使用一些现代技术来观察这些真正令人惊叹的鲨鱼螺旋肠的时候了。”“我们开发了一种新方法来对这些组织进行数字扫描,现在可以非常详细地观察软组织,而无需对其进行切片。”

来自加州州立大学多明格斯山分校、华盛顿大学和加州大学欧文分校的研究小组于 7 月 21 日在英国皇家学会会刊 B 上发表了他们的研究结果。

研究人员主要使用华盛顿大学星期五港湾实验室的计算机断层扫描 (CT) 扫描仪来创建鲨鱼肠的 3D 图像,这些图像来自洛杉矶自然历史博物馆保存的标本。该机器的工作原理类似于医院使用的标准 CT 扫描仪:从不同角度拍摄一系列 X 射线图像,然后使用计算机处理组合以创建 3D 图像。这使研究人员能够看到鲨鱼肠道的复杂性,而无需解剖或干扰它。

“CT 扫描是从三个维度了解鲨鱼肠形状的唯一方法之一,”共同作者、华盛顿大学星期五港实验室教授亚当萨默斯说,他领导了全球范围内扫描鱼类和其他鱼类骨骼的工作。脊椎动物。“肠道是如此复杂——有如此多的重叠层,这种解剖破坏了组织的背景和连通性。这就像试图通过用剪刀卷起的副本来理解报纸上报道的内容。这个故事只是不会在一起的。”

通过扫描,研究人员发现了鲨鱼肠道功能的几个新方面。看起来这些螺旋形器官减缓了食物的运动并将其引导向下通过肠道,除了蠕动,肠道平滑肌的有节奏收缩还依靠重力。它的功能类似于一个多世纪前由尼古拉·特斯拉设计的单向阀,允许流体沿一个方向流动,无需任何运动部件的回流或辅助。

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