埃里克·福琼已经研究玻璃刀鱼将近20年,这是一种生活在亚马逊流域的3英寸长的电鱼。他在自己的实验室中试图了解他们微小的大脑如何控制复杂的电行为。但是他禁不住对长刀鱼特殊的“带鳍”(长刀鱼用来反复游动的)产生了兴趣。
鳍向两端震荡,让鱼向前或向后移动。生物学家长期以来一直想知道为什么动物会产生这种看似浪费的力量,让其反向移动而不是帮助其运动。
但是在11月4日至8日的在线版《美国国家科学院院刊》中,福琼和一支多学科研究小组认为这些相反的力量绝不是浪费。这些力量允许动物同时增加稳定性和可操作性,这一壮举在工程教科书中通常被认为是不可能的。
“我读过一本海军飞行训练手册,里面有一整页描述稳定性和可操作性之间的固有平衡”,新泽西理工学院的生物学副教授福琼说,“显然长刀鱼没有阅读那份手册,因为反向力量惊人地使鱼同时更稳定且更有机动性。”
当一个动物或车辆是稳定的,它就抗拒方向的改变。另一方面,如果它非常有机动性,那么它就有能力迅速改变方向。一般来说工程师认为系统可以依赖其中一个属性而不能二者兼具。然而一些动物证明自己是这一规则的例外。
(原标题:长刀鱼解决了动物运动之谜)