这只海豹的胡子上挂满了冰晶,在冰冷的水中,它一定冻坏了吧?
海豹的胡须是一套高灵敏度的水下探测器,专门用于追踪鱼类游动时在水中留下的“流体动力学轨迹”。
为了精确捕捉猎物留下的微弱水流信号,这套系统在进化中解决了两个关键物理问题:振动干扰和温度干扰。
首先,为避免自身游动时产生的水流“噪音”干扰信号,港海豹的胡须演化出了独特的波浪状截面。这种形态能极大抑制水流导致的涡旋振动,使胡须在水中保持“流体动力学静默”,从而将猎物信号的信噪比最大化 。
其次,任何有温度的物体都会加热并扰动周围的流体。如果胡须由身体主动加热,其产生的微小热对流会严重干扰它需要探测的微弱水流。因此,为保证最高探测精度,胡须的外部必须是无源的,其温度需与周围的水体保持一致,不主动散发热量来干扰探测环境 。
这就直接解释了结冰现象。由于胡须的温度基本与冰冷的海水等同,当海豹探出水面,接触到温度更低的空气时,附着在上面的水滴便会迅速凝固成冰。