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  • 1 # 李志勇LZY

    水內魚類多翅尾扇,

    卵生孕適應進遊佳。

    蛋動陸地腳雙飛翔,

    東西飛人造螺旋槳。

  • 2 # 宇瑤雜談

    魚為什麼沒有進化出可以旋轉的螺旋槳?

    這個問題的答案很簡單,因為魚尾推進方式更加簡單且不易損壞。

    高等動物包括魚在內的運動大部分都是依靠肌肉提供動力。肌細胞能進行收縮,這是它能使動物動起來的主要原因,動物的運動系統是透過肌肉(動力源),骨骼(支撐和槓桿放大作用),韌帶(固定及傳導“力”)等一系列的“子系統”來完成的。

    好了,我們回到問題,假設魚進化出了螺旋槳(這條魚有點奇怪哈)!那麼它的螺旋槳靠什麼來提供轉動的動力呢?

    答案只能是肌肉,但是肌肉只能支援“往復運動”(也就是收縮和舒張),要想轉起來,我們還需要一套額外的系統來把往復運動變成旋轉運動,比如老式蒸汽火車上的方式。

    好了,我們透過肌肉+“蒸汽火車”解決了旋轉的動力問題,那麼第二個問題來了,如何固定螺旋槳?

    螺旋槳需要轉起來,但是魚本身又不能轉動(總不能整條魚都轉起來遊吧,這樣我擔心它會頭暈),這就需要一套連線系統,我們套用現代船舶的成熟化設計,螺旋槳固定在一個軸上,然後把軸和魚身分開,用類似“套筒”的裝置固定(這個軸和套筒應該是魚身上最堅硬的骨頭,因為需要承受很大的扭力和長時間的摩擦)。

    好了,我們的“螺旋槳魚”進化完成了,我們再來比對一下使用魚尾的情況。

    使用魚尾,魚類首先需要一根可以左右擺動的骨頭,這個動物們已經有了成熟的“設計”,那就是脊椎。然後是動力,肌肉具備收縮的功能,那麼我們在這根可以彎曲的脊椎兩側各安裝一組肌肉,透過交替收縮就能實現“擺動”這個動作。

    速度最快的旗魚

    怎麼樣,透過對比,進化出魚尾的推進方式是不是比螺旋槳的推進方式更簡便。不僅結構簡單,魚尾和螺旋槳相比,還有更多的好處:

    1.推進效率高,消耗同樣多的能量,魚尾巴能提供更多的動力,因為螺旋槳會推動水流做旋轉運動。

    2.回轉半徑更小,魚尾兼具了轉向功能,這個螺旋槳是不具備的。

    3.噪音更低,這個特點在捕食和被捕食時的作用非常關鍵。

    4.更加便於維護,魚尾只要不是大面積的功能喪失,破點爛點都能保證基本的推進功能,但是螺旋槳就不行了,特別是主軸的部分,這個壞了就動不了了,總不能每條魚後面再跟幾條“工程魚”來準備隨時換軸承吧!

    說了這麼多魚尾巴的好處,有人就會問了,那為什麼我們還要選擇螺旋槳來推動船舶呢,大家用魚尾巴就好了啊!

    其實這個也是有原因的,第一,螺旋槳很小,魚尾基本要佔據魚1/3的體長,總不能每條船的後半部分全是推進系統吧。

    第二,螺旋槳更有利於高速航行,透過發動機、變速箱、主軸加起來後的推進系統可以提供超高的轉速,雖然效率不如魚尾巴,但是憑藉粗暴的動力輸出,速度可以甩魚好幾條街。

    第三,乘坐體驗感差,因為魚尾驅動時需要左右搖擺,整條船會顛簸得完全坐不了人。

    當然,現在也有科學家在利用魚尾的結構來研究仿生引擎,不過研製出來的引擎普遍比較“弱雞”,畢竟不是相同的路子嘛!動物們講究的是用最少的力氣幹更多的活,而工業化的船隻則強調簡單粗暴,燒更多的油,飆更快的船,只要我動力足夠強悍,就能飆起來!

    所以魚進化出魚尾完全是因為更加簡單實用,不需要過多的“子系統”來輔助。

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