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最萌的海兽(浪漫的是带你看)

最萌的海兽(浪漫的是带你看)今年也不例外,但这次“画风大转”,“凌波微步”的主角变成了它:别说“凌波微步”了,“凌波飞车”都易如反掌:)6月就可以来看“大海”——脑补的情景是这样的:现实中的情景是这样的:在“江城”,人人都是武侠小说里的高手——大水漫过凌波门,“水上漂”那都不是个事儿:

引言

几乎每年这个时候,武汉都会适逢大雨,成为名副其实的“江城”。

在“江城”不会“开船”的司机绝对不是真的“老司机”。

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在“江城”最浪漫的事,就是春天和夏天都带着女友来看“海”:

3月刚看完“樱海”:

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6月就可以来看“大海”——脑补的情景是这样的:

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现实中的情景是这样的:

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在“江城”,人人都是武侠小说里的高手——大水漫过凌波门,“水上漂”那都不是个事儿:

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别说“凌波微步”了,“凌波飞车”都易如反掌:)

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今年也不例外,但这次“画风大转”,“凌波微步”的主角变成了它:

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6月21日,在武汉江岸区堤角肉联厂附近,惊现一条1.5米长的鳄鱼,这可吓坏了“江城”的“宝宝们”。

警察叔叔接到报案,迅速将其制服:

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为什么说起鳄鱼,大家都谈之色变?

因为鳄鱼的攻击力惊人,一旦被凶猛的鳄鱼咬住手臂,很多时候你只能“弃车保帅”、“断臂求生”,否则可能整个人都会被搭进去。

插个题外话,这次的鳄鱼事件,动物园方面明确表示没有鳄鱼走失,那么这条鳄鱼是从哪里来的呢?笔者分析,很有可能是个人饲养走丢的。这么凶猛的动物为什么还有人饲养?可能主要还是利益驱动——2017年就有当地媒体报道“鳄鱼烧烤”:

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话说“管住嘴”,才能“迈开腿”,为了避免被这凶猛的家伙咬住腿,还是“少好这一口”吧?

下面回到正题,本文就来详细讲讲,为什么鳄鱼的这个“咬功”这么厉害?

1. 鳄鱼的“咬功”是如何炼成的?

武功第一式要诀:“咬定青山不放松,立根原在破岩中”。

被鳄鱼咬住的猎物基本上很难脱身,其原因就在于鳄鱼的牙齿的结构:

第一,鳄鱼的嘴巴很长,分布有60~80颗牙,人只有32颗,这意味着撕咬猎物时可作用的面积大、猎物逃脱的范围增大;

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第二,牙与牙之间像紧密排布的钩子咬合在一起,接触面摩擦系数增大,猎物被咬住之后,就相当于被钩子挂住了。人类还根据这个特点发明了鳄鱼齿防滑板;

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第三,鳄鱼可多次换牙。鳄鱼的牙齿脱落下来后能够很快重新长出,并拥有终生换牙的能力,不完全统计,它们一生可以再生3000颗牙齿,长寿的短吻鳄有80颗牙齿,每一颗牙最多可替换50次,计算下来可以更换4000颗牙齿!好家伙,不光天天在“磨刀”,还时不时“换新刀”,这谁搞得过你?

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武功第二式要诀:“力拔山兮气盖世,时不利兮骓不逝”。

要制服猎物,除了上面的咬住不放的机理之外,最重要的是咬合的力量要强。

这才是鳄鱼惊人攻击力的最重要的因素。

下面这组数据足以证明鳄鱼在这一指标上的战斗力爆表:

短吻鳄:咬合力1000公斤

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尼罗鳄:咬合力1100公斤

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咸水鳄:咬合力1900公斤!

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那么,这个决定性的攻击力的背后的科学原理是什么呢?这就不得不提到一个人——2000年前的古希腊数学家、力学家阿基米德:

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他有一句最震撼世人的名言:“给我一个支点,我就能撬动地球”。

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这句话讲的就是他最引以为豪的发现——杠杆原理。鳄鱼惊人咬合力背后的科学原理就是它!

2. 什么是杠杆原理?

大家都玩过天平,天平两个力臂相等,两边挂相同重量的物体时,天平平衡;如果哪边重一些,天平就向这一边倾斜。

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那么两个物体重量不相等时,如果保持平衡呢?阿基米德给出了他的发现:

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如果左边施加的力是F1,它到支点的距离是L1;右侧施加的力是F2,它到支点的距离是L2,那么:

F1 x L1=F2 x L2

即:两个作用力与它们各自到支点的距离成反比。

利用杠杆原理,人们发明了各种日常工具:剪刀、筷子、开瓶器、镊子……

特别要指出的是筷子和镊子,因为这两种杠杆,两个作用力在支点的同一侧:

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筷子

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筷子的杠杆原理

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镊子

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镊子的杠杆原理

3. 口腔中的“生物杠杆”

生物的咀嚼分为两种:

一种是垂直方向的咀嚼,

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垂直方向的咀嚼

另一种是水平方向的咀嚼。

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水平方向的咀嚼

下面我们来分析一下这两种咀嚼与生物结构的关系。

首先来看看口腔的生物解剖图:

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口腔的生物解剖结构

上图是口腔的生物解剖结构,它对于两种咀嚼而言,等价于筷子/镊子型杠杆。

3.1 垂直方向的咀嚼的杠杆原理分析

上图蓝色部分(颞下颌关节)就相当于杠杆的支点,嘴巴里的食物对牙齿的向下压力就相当于上述杠杆中的施力F1,嚼肌(也就是腮帮肉)、颞肌、内翼肌、外翼肌等与咀嚼运动相关的组织(简称“咀嚼肌”)收缩产生上述杠杆的施力F2。显然前者距离支点比后者距离支点远,即:L1>L2,所以根据杠杆原理可得:F1<F2。

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垂直方向咀嚼的生物杠杆分析图

这表示:

  1. 在咀嚼食物时,要耗费的力气比食物本身对牙齿的压力要大。换言之,筷子、镊子、口腔这些都属于费力杠杆。
  2. 颞下颌关节受力大小为F2-F1,方向向上。

另外,根据牛顿第三定律,牙齿对食物的咬合力等于食物对牙齿的向下压力,要使咬合力大,那么上述的F1就要大,根据上面F1<F2的结论,意味着F2要更大;而F2是由咀嚼肌决定的,这就表示:咬合力强的生物,咀嚼肌必然发达

看看鳄鱼这异常发达的腮帮子就知道了。

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3.2 水平方向的咀嚼的杠杆原理分析

对于水平方向的咀嚼,首先要明确支点是哪一侧的颞下颌关节——是靠近你的左腮帮还是靠近你的右腮帮。

被咀嚼的食物靠近哪边的腮帮,哪边的颞下颌关节就是工作侧颞下颌关节,与之相对的另一边的颞下颌关节就是非工作侧颞下颌关节。

非工作侧颞下颌关节是这种场景下的杠杆支点。

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水平方向咀嚼的生物杠杆分析

4. 口腔保养

经常我们会听到牙科医生说“前向合干扰”和“侧向合干扰”。这又是什么意思呢?

其实仍然是个杠杆问题。先来说“前向合干扰”。

4.1 “前向合干扰”的分析

所谓的“前向合干扰”,对应的是上述垂直方向的咀嚼场景,指的是上下牙齿在咬合过程中,一些牙齿过早咬合,这会造成接触点形成新的支点,改变原有杠杆:

支点变化:颞下颌关节->过早咬合点 作用点与支点的相对位置:同一侧->两侧 杠杆类型:筷子/镊子型->剪刀型

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“前向合干扰”的生物杠杆

这会导致:

  1. 过早咬合点的牙齿受到杠杆两端合力的作用,形成对牙龈不必要的压力、造成损伤。
  2. 颞下颌关节的受力由之前的F2-F1变成F2,变大、造成损伤。
4.2 “侧向合干扰”的分析

所谓的“侧向合干扰”,对应的是上述水平方向的咀嚼场景,指的是上下牙齿在咬合过程中,一些牙齿过早咬合,这会造成接触点形成新的支点,改变原有杠杆。

通常这个过早咬合点靠近非工作侧颞下颌关节,此时新的杠杆如下:

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“侧向合干扰”的生物杠杆

此时非工作侧颞下颌关节的受力从原有的F2-F1上升至F2,受力增大,受损几率增大。

如果极端情况,过早咬合点靠近工作侧颞下颌关节,那么非工作侧颞下颌关节的受力与上述情况类似,唯一的区别只是:这种情况的杠杆变成了剪刀型杠杆。

4.3 如何解决“前向合干扰”和“侧向合干扰”?

从上面的生物杠杆分析可以看出,造成“前向合干扰”和“侧向合干扰”的根因在于部分牙齿的过早咬合,所以只需要在专业牙医的帮助下,进行牙齿的调整,去除这个过早咬合就好了。

写在最后的话

鳄鱼,作为为肉食性卵生脊椎类两栖爬行动物,是两亿多年前与恐龙同时代的最古老两栖爬行动物,也是迄今生存着的最原始动物之一。 因其强盛的生命力而生存和繁衍,成为地球上最古老的生物“活化石”之一。 鳄鱼属于濒危野生保护动物,被国际上列为一类保护的濒危野生动植物。我国特产的扬子鳄被列为国家一级野生保护动物。在此,就武汉事件呼吁:没有买卖,就没有杀戮!珍惜与大自然和野生动物的和谐共处。

2000年前阿基米德发现的杠杆原理,就是造物主的设计密码,它不仅给鳄鱼这样的猛兽带来了强大的生存武器,更为人类如何保健、如何改善生活指明了方向。

最后,祝大家都有一口好牙!

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