Fujia 发表于 2009-02-13 1:36 如果你是一枚贝类-确切来说，软体动物(Mollusca)之贝类动物，你将怎么建造你的房子-你的贝壳？ 从这点来讲，你的住房压力一点都不逊于中国广大的未婚男青年，虽然你可能没有个撒泼的女朋友或凶悍的丈母娘，也没有无良房产商来炒作价格，更没有环球金融危机在威胁你的钱包。但你如果没有房子，小命就基本不保。海平面上下虎视眈眈的虾兵蟹将，不沉的鱼也不落的雁，都在觊觎你柔软的身躯，作为周末安慰他们撒泼女朋友的情人节大餐。 于是你晓得了你需要一个结实坚强的房子，不可以是豆腐渣工程，不可以像四川灾区的教学楼一样一垮千里。如果你被一个螃蟹或一条鱼袭击，那你的房子需要有足够的抗击稳定压力（static loading）的性能。如果有鸟嘴试图啄开贝壳，或者偶尔海浪抛起几块板砖（岩石）向你砸过来，那你的房子必须有抗击不断变化的外力袭击（dynamic loading）的性能。如果有不厚道的海鸥，直接把你啄到高空往地上摔，那你的房子最好能重一些，让它叼不起来。如果你还很不幸碰到一些有尖嘴的鸟或是一些海螺，试图在你的贝壳上钻孔，那你的房子还需要有抵抗摩擦与化学物侵蚀的能力，而且最好贝壳要厚一些，这样鸟们的嘴很难钻透你的房子，无法伤害到你。再如果，你碰到了个无良海星，想要把你的贝壳撬开一条缝，好让自己的胃伸进去饱食一餐，那么你的房子一定要粘合得很好，而且贝壳不容易被弯曲。 你能长大真不容易。在这样艰苦的环境下，你终于成长为了一位出色的材料学家与建筑工程师。说来惭愧，人类直到大概4000年前才懂得修建茅草屋作为原始的复合材料建筑。而要到上世纪70年代才开始大面积使用复合材料。当材料学家花费大量金钱时间研究，却还在使用石器时代的技术在制造无机材料，你却早在几亿年前，已制造了人类无法媲美的无机复合材料，熟练地建筑房子了。 当开始建筑你的屋子时，你先分泌出一层蛋白质等有机物，形成一个最外层，并搭建起了一个房屋的结构。这个房屋是多层建筑，房间的形状因你喜好而定，有球形，长方形，管形等。每个房间并不整齐排列，而是稍微错开位置。这样有助于房屋的稳定性。当遭遇外界袭击时，错开的层间结构有助于吸收冲击能量，不至于一下全部坍塌。 有了房间的结构后，就地取材地，你吸收了海水里的钙离子与碳酸离子，形成坚硬的石灰石（碳酸钙），建筑了每个房间的墙壁与地板。在每一层房间，你填进了不同的石灰石材料。一般置于较外层的是方解石(calcite)，形成的棱柱层（prism）有助于防止化学物侵蚀。置于最内层的为霰石（aragonite）。霰石是许多珍珠的组成成分，温润晶莹，对你而言是很漂亮的室内装潢材料。更难得的是它组成的珍珠母层（nacre）有非常高的强度，可以抵御房屋外敌人的侵犯。 这样坚实的材料可以造就非常强大的房屋。比如作为珍馐之一的鲍鱼（Haliotis），它的贝壳比人类所能制造的所有无机材料都要强韧，甚至可以与金属媲美。如果一个汽车从它的贝壳上碾过，鲍鱼的美梦都不会被惊醒。再比如擅长潜水的鹦鹉螺（Nautilus），它用贝壳作为浮力罐，通过调节贝壳里的空气含量来调节自己在海里的高度。它的贝壳几乎完全由刚强的珍珠母层组成，才足以抵抗贝壳内的气压冲击。 在理想的状况下，贝壳是越厚越大越好，这样房子也会更坚硬更刚强。但事实上，所有你的兄弟姐妹的房子都不大，有一些的房子甚至比它的个子还小。很显然，建造一个大房子非常耗时耗力劳民伤财，搞不好房子没建好，你先自己埋进去了。另外，如果房子太大太重了，也影响你的活动。 自然选择是神奇的，在于它总能为你的生活选择一个最佳的方式。著名的无肠贝（Solemya parkinsoni），专门生活于污水排放口等地方。在这个艰苦的环境里，悬浮碎屑相当多，很容易把无肠贝埋进去。因此，无肠贝的贝壳很小且薄，但韧性十足。当它游泳时，它的贝壳张开把水包入腔内，再收缩迅速把水从体后方排出。这种反射力量使它迅速前进，而且每1-2秒钟便能重复一次这种动作，无肠贝便可以快速游泳，逃离被掩埋的命运。 还有一种扇贝叫江瑶贝（Pinna），喜欢住在海里的泥滩上，它的贝壳薄却也很韧。当某鱼前来袭击时，它便迅速把身体从海平面下拔起，缩进贝壳的一个小角落里，并紧紧地闭合了贝壳。由于贝壳韧性很足，可以弯曲到使内层边缘非常牢固并大面积地粘合在一起，让某鱼只能望贝兴叹。如果某鱼不忿一定要咬一下贝壳，只能得到满嘴的石灰石。当愤怒的鱼离去后，江瑶贝可以在几个小时内迅速修补好它的房子。 这么看来你的房子是不可战胜了，你似乎也这么认为。 突然有人类持着钯锨向你走近，对你伸出了贪婪的手。不远处的人类的房子里，有一大锅烧开的滚烫的水.. Reference J.D.Currey, Mechiancal properties of mollusc shell, Symposia of the society for experimental biology , Cambridge University Press, 1979 Jannie M. Benyus, Biomimicry: Innovation inspired by nature , William morrow and company, Inc. New York, 1997
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