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很显然，海豚不是高尔夫球，然而很多科学家都相信在水中畅游的前者和在空中划过的后者得益于相似的原理：表面的纹理及其对阻力和运动的影响。
不过7月17日发表在《生物学报》上的一项新的开创性研究对此提出了质疑，该研究表明，至少在海豚身上，以上比较建立在错误的假设和测量的基础之上。
从流体动力学的角度来看，这种比较背后的理由是合理的。论文的作者之一、生物学教授George V. Lauder说:“高尔夫球的表面有一个个小的凹陷。这是因为合适的表面粗糙度可以极大地减少阻力，让球飞得更远。”
1936年，英国动物学家James Gray爵士曾发表研究提出了后来被称为“格雷悖论”的假设：海豚之所以能游那么快，是因为它们皮肤的独特构造。然而，Gray所研究的只是海洋哺乳动物的刚性模型，他的发现在一定程度上是基于“关于肌肉如何在游泳时产生力量的一个有缺陷的想法。” 论文的第一作者Wainwright说。
“虽然皮肤起到了很好的屏障作用，但它们的质地和粗糙度很容易变化。想想我们在水里泡太久以后起皱的指尖。”Wainwright说，“换一种说法就是：活的皮肤‘处于紧张状态’，即肌肉和脂肪被拉伸得很紧，而不是缩在一起，产生皱纹。”“即使很小的体表变化也会影响动物与四周流体的相互作用。这意味着，如果我们想要得到准确的答案，就需要用尽可能精确的方法捕捉到栩栩如生的表面纹理。”
为此，研究小组使用了一种新的建模技术，将一种高保真的模塑化合物（就像液体邦迪或橡皮泥一样）涂在活体动物的一小块皮肤上。然后，他们通过基于凝胶的轮廓测量技术建立了一个三维模型，并从测量中挖掘数据，创建了这些表面的微型地形图。
该小组与加利福尼亚大学、圣克鲁斯大学、西切斯特大学和海洋世界的研究人员一起合作，成功地为几只宽吻海豚、白边海豚、虎鲸、领航鲸和白鲸建立了皮肤模型（这些海豚都曾接受过短暂上岸进行常规兽医护理的训练）。此后，研究人员将这些海洋哺乳动物的皮肤与其他种类的水生动物——比如鳟鱼和蝠鲼——的皮肤进行了比较。结论是，虽然一些海洋哺乳动物的某部分身体表面上有一些脊，但大多数没有。Lauder说:“在大多数情况下，海豚非常非常光滑。”
为什么要花这么长时间才能进行准确的测量？“对人类来说，海豚非常神奇。”Lauder说，“它们很漂亮，也很友好，人们想知道什么样的特殊属性能让它们在海里游得那么好。”
“人们此前的普遍认识其实是错误的。”他说，“海豚和鲸鱼之所以能游得那么好，完全是出于一些非常普通的原因。他们很强壮且呈流线型，其尾巴上的肌腱的排列方式赋予了它们很大的推力，这跟皮肤没有太大关系。”
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编译：Max
审稿：三水
责编：张梦
期刊来源：《生物学报》
期刊编号：1744-957X
原文链接：
https://phys.org/news/2019-07-theory-ridged-skin-dolphins-debunked.html
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