为了建造更高效的泵系统，工程师可能会从一种微小的滤食性海洋生物中获得灵感，这种海洋生物被包裹在被称为“粘液屋”或“鼻涕宫殿”的凝胶状结构中。

俄勒冈大学的新研究表明，动物尾巴在舒适的室内进行波浪式运动，推动液体和食物颗粒不断向前移动，更靠近嘴巴。该生物泵的独特设计可以为废水处理等应用的新型人造泵提供灵感。

俄勒冈大学俄勒冈州海洋生物学研究所的生物学家凯利·萨瑟兰说：“泵在自然界中无处不在，但这种泵的独特之处在于，它通过在密封室内敲打尾巴来驱动流体通过过滤器。”“此外，观察这些动物非常令人着迷。”

这项研究观察了一种名为Oikopleuradioica的物种，它属于一群被称为幼虫的小型滤食动物。这些生物大约一毫米长，即使成年后也看起来像微型蝌蚪。它们蠕动的尾巴推动它们穿过海洋，也帮助它们过滤饲料，在粘液网过滤器上收集小食物颗粒。

总的来说，它们对海洋生态系统有着巨大的影响。其强大的泵送机制能够以极快的速度去除颗粒，甚至从水中吸出微塑料。

当到了吃东西的时候，幼虫会分泌出一个包裹住身体的外壳，用尾巴给它充气，就像给泳池玩具打气一样。这个粘液室有过滤器，可以捕获食物颗粒并将其引导至口腔。

然后，完成后，动物会放弃粘液屋，通过逃生舱滑出，让粘液残留物慢慢下沉。幼虫每天会多次制造和排出粘液室。

“这太酷了。这是一个相当复杂的结构，”领导这项分析的萨瑟兰实验室研究员泰拉·希伯特(TerraHiebert)说。

为了更多地了解这种特殊的幼虫如何进食，萨瑟兰和她的同事前往挪威卑尔根的一个专门饲养这种动物的研究机构。他们使用显微镜和高速摄像机追踪不同条件下幼虫周围液体和小颗粒的流动。

视频显示，尾巴周围增加的粘液室改变了水和颗粒的流动方式，形成了独特的泵系统。

在自由游泳状态下，摆动尾巴和左右弯曲身体会推动动物在水中前进。但当粘液室包围尾巴时，动态就会发生变化。动物在海洋中保持相对静止，而水和颗粒平行于尾巴移动，穿过粘液网过滤器并引导到动物的嘴里。

研究人员发现，这种差异是由于尾巴在粘液屋内紧密贴合的方式造成的，在多个地方接触了侧面。当尾巴来回摆动时，它会在特定的附着点(如尼龙搭扣)处密封和打开粘液盒。

密封件产生压力，推动流体持续向前流动并防止回流。当颗粒聚集在过滤器上时，下一波流体将它们向前推，并将它们输送到动物的嘴里。

希伯特说：“他们使用了这种相对独特的泵送策略，具有正弦尾部和在腔室内的紧密配合。”他使用了一个术语来表示波状尾部。“由于紧密贴合，水几乎不会向后移动。”

幼虫的过滤系统是蠕动泵的一个例子，蠕动泵是一种经常用于水处理厂和其他工业环境的系统。在大多数蠕动泵中，液体的向前运动来自外部挤压，就像在结肠中一样，肠道的节律性收缩将废物推入系统。但在这些微小的滤食性动物中，推进力来自泵内某物的运动，在本例中是尾部。

研究人员表示，这可能是一种更有效的设计，可以保护泵的运动部件，降低其磨损的风险。

萨瑟兰说：“对幼虫泵的这种新认识有助于我们了解广泛存在的生物体的生态成功，甚至可能激发建筑环境中的下一代水或空气过滤器。”

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