蝸牛從鋒利的刀片爬過,會不會被切成兩半?為什麼?

圖片中的刀片相信許多小伙伴都認識,這是以前大人們的手動刮胡刀片,其鋒利程度能達到我們的手指在上面輕輕的一劃就會流血的地步,因此,以前這種刀片大人都是放在小孩夠不到的地方。

但是,就是如此鋒利的刀片,背著「房子」的蝸牛從上面爬過,竟然毫發無傷,這完美地詮釋了什麼是「游刃有余」。那麼,為什麼蝸牛不會被鋒利的刀片切成兩半呢?我們一起來分析一下原因。

蝸牛為何不會被鋒利的刀片劃傷?

我們在形容刀的鋒利時,通常會用到「吹毛利刃」,這個詞的意思就是把毛發放在利刃上,用嘴一吹毛發就會被切成兩段。在這個過程中,牽扯到兩個關鍵的點: 力和接觸面積。

利刃之所以能夠切斷細小的毛發,必然是有一個力加在上面的,因為單純地把一根頭髮放在利刃上,它是沒有任何的反應的,所以此時需要「吹毛」,吹毛就是給毛發施加了一個垂直于利刃的力,而這個力是毛發被切斷的主要原因。

其次是接觸面積,在力量相同的情況下,接觸面積越小,壓強越大。舉個簡單的例子,我們用手掌托住一根鐵棍,手掌不會有什麼感覺,如果是托住一根質量與鐵棍一樣的針,那麼這根針會直接刺入手掌中,這就是受力面積與壓強的關系。

一根頭髮雖然很細小,但是給它一個作用力,它與鋒利的刀片之間的接觸面積只有刀刃的厚度,此時產生的壓強是非常大的,而力的作用是相互的,但是頭髮是角質,刀是金屬,顯然在同樣的力下,角質的頭髮會被切斷。

弄清楚了利刃能切開毛發的原理后,我們再來看一下,為何利刃切不開蝸牛?

蝸牛從利刃上爬過之所以會安然無恙與三個因素有關: 作用力、接觸面積以及保護性。

首先是作用力。我們在利刃上吹頭髮,力看起來不大,但是對于極輕的頭髮來說力已經足夠大了,而蝸牛不同,它們是從下面緩慢地爬到了利刃上,力是比較柔和的,而且在整個爬行的過程中,蝸牛的腹部與刀片的其他位置是接觸的,也就是說蝸牛沒有將自己身體全部的力量壓在刀刃上,再加上蝸牛身體本身就比較輕,所以在與刀刃接觸時,力比較小是它沒有被切開的主要原因之一。

如果說將一只蝸牛從刀片的上方扔下去,它的腹足就會受傷。

其次是接觸面積。理論上說,蝸牛爬過刀片,其身體與刀片的接觸面積其實就是刀刃的面積。但是蝸牛屬于軟體動物,在爬過刀刃時,刀刃會蝸牛的身體會有一個作用力,如果在這個作用力下,蝸牛不發生任何的改變,那麼刀片勢必會切開它的身體的。

但是,在刀刃對蝸牛的腹足施加反作用力時,蝸牛的軟體是向內凹陷的,此時蝸牛的腹足包裹住了刀片,增加了接觸面積,因此,這也是蝸牛不會被切開的原因之一。

最后就是保護性了。蝸牛是腹足綱下的軟體動物,它們可能在植物上爬行,也可能是粗糙的地面上爬行,那麼如何在地面爬行時避免受傷呢?答案就在它腹部分泌的粘液上。

在蝸牛爬過的路線上總是會留下一行濕滑的粘液,這些粘液干了之后呈白色,在自然界中,蝸牛的天敵之一螢火蟲(確切的說是幼蟲)就是通過這些粘液找到蝸牛被吃掉的。(下圖為螢火蟲幼蟲在給蝸牛注射麻醉劑)

這些粘液在蝸牛經過粗糙的地面時能夠起到很好的保護作用,到蝸牛爬到刀刃上時,它分泌的這些粘液會迅速地包裹著刀刃,這就好比在一個刀刃上鋪上了一層薄膜,能夠對蝸牛的身體起到很好的保護作用。

再加上粘液有潤滑作用,蝸牛很快就能通過身體蠕動爬過刀刃而不會被傷到。因此,蝸牛分泌粘液的保護,也是它不會被利刃劃傷的主要原因。

延伸閱讀:螢火蟲幼蟲是如何吃掉蝸牛的?

在上面我們說過螢火蟲幼蟲是蝸牛主要的天敵之一,它們尋找和鎖定蝸牛就是利用了蝸牛在行經路線上會留下的粘液(里面有信息素),而且螢火蟲幼蟲的爬行速度雖然也很慢,但是比蝸牛的速度要快一倍,所以只要螢火蟲幼蟲找到蝸牛爬行的痕跡,很快就能找到它。

當螢火蟲幼蟲找到蝸牛時,會有兩個攻擊策略:一是對方沒有發現自己,它們會悄悄地爬上蝸牛的背部,然后用嘴咬住蝸牛;二是蝸牛發現了自己,縮進了殼里,還用粘液封住了殼口,這也難不倒螢火蟲幼蟲,它會用自己的嘴巴撕開這層粘液,然后鉆到蝸牛的殼里。

螢火蟲幼蟲雖然是肉食性昆蟲,但是它們沒有牙齒,所以在進食蝸牛時,它們用自己針狀的上顎刺入蝸牛的身體釋放麻醉劑,讓蝸牛完全麻醉。之后,再分泌消化液注入蝸牛體內,將蝸牛的身體分解成流質,最后跟吸果凍一樣把蝸牛吸光。

最后

蝸牛從鋒利的刀片滑過是不會傷到自己的,這是因為蝸牛體重輕(壓力小)、與刀片接觸面積大以及有粘液保護共同決定的。雖然蝸牛隨時地背著一個可以逃命的小房子,還會用粘液堵住洞口,但是一旦遇到螢火蟲幼蟲,它的防御能力幾乎為零。

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