蟬驚人排尿法揭秘：高效節能，挑戰流體動力學常規

蟬這種在美國春夏季節以數十億計出現的昆蟲，除了其震耳欲聾的鳴叫聲外，牠們的排尿方式也在今年引起了科學界的關注。與其它小型生物不同，蟬並不是以微小滴狀排尿，而是像大型哺乳動物一樣採用高速噴射的方式。這項在《美國國家科學院院報》發表的研究，揭示了蟬獨特的生理特性。

研究過程中，科學家在秘魯的樹林中觀察到多隻蟬正在進行排尿。一般情況下，以樹液為食的昆蟲會選擇較為省力的滴狀排尿方式。然而，蟬因攝入大量樹液，選擇了更節能的噴射排尿。這種排尿方式不僅使蟬能夠快速排出大量液體廢物，而且比傳統的滴狀排尿更節省能量。

這一發現挑戰了之前關於小型動物排尿方式的常規理解。過去，科學家認為由於體型限制，小型動物難以以高速噴射的方式排尿。然而，蟬作為較大型的昆蟲，其排尿方式類似於大型動物，利用較少的能量進行高速排尿。

會軟體機器人、藥物傳輸系統帶來新的應用

此外，這項研究對於了解從昆蟲到大型哺乳動物的流體動力學具有重要意義。對不同動物排尿方式的研究可能會在軟體機器人、增材製造和藥物傳輸系統等領域帶來新的應用。作為目前已知能夠創造高速噴射的最小動物，蟬的這一特性可能會對如何在小型機器人或噴嘴中創造噴射提供啟示。

2024年春季，將有兩種蟬群體在美國中西部和南部同時出現。這兩種蟬群僅在伊利諾伊州的某些地區重合，並且每221年才會同時出現一次。尚不清楚這種雙重出現對生態系統將帶來什麼影響，但其影響可能相當巨大。

科學家對蟬的排尿方式的研究不僅提供了對流體動力學的新理解，還突顯了研究動物生物學中一些日常方面的重要性。這些研究能幫助我們發現動物與環境互動的奇妙適應性，提醒我們即使在自然界最意想不到的地方，如蟬尿，也充滿了待發現的奇蹟。

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首圖來源：Georgia Tech cc By4.0

圖片來源：popsci.com cc By4.0

參考論文：

1.Unifying fluidic excretion across life from cicadas to elephants PNAS