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颚舟叶

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形态结构与位置  编辑本段

颚舟叶位于第二小颚的外肢, 由一层薄几丁质板构成, 形状因类群而异: 虾类窄长呈柳叶状, 蟹类宽大呈扇形。 其边缘常有羽状刚毛增加推水面积。 基部与第二小颚内肢及体壁形成活动关节, 受独立的肌肉束控制。 颚舟叶的背面(远离体轴一侧)朝向鳃腔出水孔, 腹面(靠近体轴)朝向入水孔。

运动节律与生理意义编辑本段

颚舟叶的拍打由胸神经节发出节律性指令, 不受大脑控制, 可以离体自主发生。 正常海水温度下虾类拍打频率约1~5 Hz; 低氧环境可增至8~10 Hz。 每次拍打分为有效行程(快速向前划水, 产生水流)和回程(叶片折叠或斜切减少阻力)。 如此产生的定向水流从鳃腔腹侧吸入、 经鳃丝向上、 后背侧喷出, 同时将排泄孔排出的氨和二氧化碳带走。 每分钟通水量可达体腔体积的10~30倍, 是主动呼吸的主要动力。

进化适应与仿生应用编辑本段

穴居蟹类(如沙蟹)的颚舟叶宽大且刚毛密集, 以适应高泥沙堵塞; 游泳虾类(如对虾)的颚舟叶窄长, 减少附生阻力。 比较研究表明, 颚舟叶的尺寸与栖息地溶氧量呈负相关。 在仿生工程中, 模仿颚舟叶的柔性叶片-铰链结构已被用于制造微型水下推进器及人工鳃通气装置, 在低雷诺数下具有高推进效率。

颚舟叶颚舟叶图片

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参考文献

[1].   Pattern and central control of scaphognathite rhythm in the shore crab, Carcinus maenas