动物皮肤仿生学

奇兵

作者：〔英〕马特·摩根 左安浦 译
长颈鹿在尘土飞扬的地面上疾驰，鬣狗也加快了速度，它们伸出舌头，弓着背。然而，当这只5米高的庞然大物达到时速60千米时，鬣狗便很难缩短它们之间的距离。长颈鹿的长腿拥有巨大的力量，但要使血液流向它移动速度比博尔特还要快且高耸的大脑，也需要非常强大的适应性。如果血液随着重力流向长颈鹿的脚，那么它的**就会空空如也，没有血液可以泵向肺部从而吸收氧气，也就没有含氧的血液供给大脑。这只动物会像年轻时剧烈奔跑的我那样，出现“隧道视野”，感到恶心，呕吐，然后昏倒，甚至可能会死。如果它死去，那么，鬣狗将吃到午餐、晚餐和第二天的早餐。但是，它们就是吃不到。长颈鹿继续奔跑，继续超越，继续逃脱，继续生活。它是**到的？
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2017年，骨外科教授艾伦·哈根斯获得了美国国家航空和航天局（NASA）授予的最高荣誉——杰出公共服务奖章。他能获得这枚奖章，缘于1985年的一次非洲之旅，当时他注意到小长颈鹿在出生后一个小时就可以走路了。进一步研究表明，这是因为小长颈鹿腿部的血管迅速变粗。这不仅有利于它的身体保持稳定，还能避免在腿部轻微受伤时由于血压高而大量出血。长颈鹿腿部皮肤的深处有着紧密包裹的纤维，它们像压迫带一样挤压血管，阻止它们流血。后来，这个原理用于帮助宇航员在太空旅行中生存下来。
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这些位于长颈鹿皮肤深处的适应性器官也解释了为什么它们在高速奔跑时不会晕倒。许多动物身体各部位的皮肤厚度是不一样的。长颈鹿的腿和脖子周围有非常厚的皮肤，胶原纤维厚实有弹性。这层紧致的皮肤就像你在经过整个冬天的进食之后，紧紧贴住你身体每一处臃肿部位的潜水服。当被鬣狗追逐的时候，长颈鹿的血液涌向脚底，皮肤会与血液对抗，在每一次奔跑中及时将血液挤压至**。奔跑的速度越快，挤压的力度就越大，这是一个非常高效的反馈循环。
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艾伦·哈根斯和他在美国国家航空和航天局的同事意识到了这种超弹性皮肤在研制“重力服”方面的潜力，这种服装可以帮助战斗机飞行员和宇航员在对抗极端重力时保持血液循环。如果允许我和海军战斗机的飞行员一起乘坐海军F-35战斗机重返天空，我们的飞行速度将达到每小时2000千米，是声速的1.6倍。我的身体被扭曲的力度将是地球重力的7倍，相当于“阿波罗16号”在登陆月球后再次进入大气层。如果没有从长颈鹿身上学到的经验，我不仅会生病，还会死掉。我的大脑会供血不足，我会陷入“G力昏迷”（航空生理学专有名词，指人体因承受过大或长期的重力，流入脑部的血液减少，最终因脑部缺氧而陷入昏厥——编者注），然后很快就会失去知觉。
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为了避免发生这种情况，如今的飞行员穿上了强力的充气裤子，它可以挤压腿部的血管，阻止血液涌向脚底，从而保持大脑供氧，保护他们的生命。即使没有鬣狗追逐，战斗机的飞行员和宇航员也可以在非洲平原上空飞行，这要归功于在尘土飞扬的永恒草原上发现的太空医学技术。

4 P& ^/ q% I: a  _. O（摘自译林出版社《救命动物：自然教给人类的健康课》一书）

来源：《读者》
责任编辑：南衡山 祁学敏 杨宏红

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