为什么鱼没有进化出可以旋转的螺旋桨呢

鱼为什么没有进化出可以旋转的螺旋桨?
的答案很简单,因为鱼尾推进方式更加简单且不易损坏 。
在讨论鱼之前 , 我们先来看看地球上的其他动物,因为光说鱼我怕控制不住食欲 。
高等动物包括鱼在内的运动大部分都是依靠肌肉提供动力 。肌细胞能进行收缩,这是它能使动物动起来的主要原因,动物的运动系统是通过肌肉(动力源),骨骼(支撑和杠杆放大作用),韧带(固定及传导“力”)等一系列的“子系统”来完成的 。
好了,我们回到问题,假设鱼进化出了螺旋桨(这条鱼有点奇怪哈)!那么它的螺旋桨靠什么来提供转动的动力呢?
答案只能是肌肉,但是肌肉只能支持“往复运动”(也就是收缩和舒张),要想转起来,我们还需要一套额外的系统来把往复运动变成旋转运动,比如老式蒸汽火车上的方式 。
好了,我们通过肌肉+“蒸汽火车”解决了旋转的动力问题,那么第二个问题来了 , 如何固定螺旋桨?
螺旋桨需要转起来,但是鱼本身又不能转动(总不能整条鱼都转起来游吧,这样我担心它会头晕) , 这就需要一套连接系统,我们套用现代船舶的成熟化设计 , 螺旋桨固定在一个轴上,然后把轴和鱼身分开,用类似“套筒”的装置固定(这个轴和套筒应该是鱼身上最坚硬的骨头,因为需要承受很大的扭力和长时间的摩擦) 。
好了 , 我们的“螺旋桨鱼”进化完成了,我们再来比对一下使用鱼尾的情况 。
【为什么鱼没有进化出可以旋转的螺旋桨呢】
使用鱼尾 , 鱼类首先需要一根可以左右摆动的骨头,这个动物们已经有了成熟的“设计”,那就是脊椎 。然后是动力,肌肉具备收缩的功能,那么我们在这根可以弯曲的脊椎两侧各安装一组肌肉,通过交替收缩就能实现“摆动”这个动作 。

为什么鱼没有进化出可以旋转的螺旋桨呢

速度最快的旗鱼
怎么样,通过对比,进化出鱼尾的推进方式是不是比螺旋桨的推进方式更简便 。不仅结构简单,鱼尾和螺旋桨相比 , 还有更多的好处:
1.推进效率高,消耗同样多的能量,鱼尾巴能提供更多的动力 , 因为螺旋桨会推动水流做旋转运动 。
2.回转半径更小,鱼尾兼具了转向功能,这个螺旋桨是不具备的 。
3.噪音更低,这个特点在捕食和被捕食时的作用非常关键 。
4.更加便于维护,鱼尾只要不是大面积的功能丧失 , 破点烂点都能保证基本的推进功能,但是螺旋桨就不行了 , 特别是主轴的部分,这个坏了就动不了了 , 总不能每条鱼后面再跟几条“工程鱼”来准备随时换轴承吧!
说了这么多鱼尾巴的好处,有人就会问了 , 那为什么我们还要选择螺旋桨来推动船舶呢,大家用鱼尾巴就好了?。?
其实这个也是有原因的 , 第一,螺旋桨很小,鱼尾基本要占据鱼1/3的体长,总不能每条船的后半部分全是推进系统吧 。
为什么鱼没有进化出可以旋转的螺旋桨呢

第二,螺旋桨更有利于高速航行,通过发动机、变速箱、主轴加起来后的推进系统可以提供超高的转速 , 虽然效率不如鱼尾巴,但是凭借粗暴的动力输出 , 速度可以甩鱼好几条街 。
第三,乘坐体验感差,因为鱼尾驱动时需要左右摇摆,整条船会颠簸得完全坐不了人 。
为什么鱼没有进化出可以旋转的螺旋桨呢

当然 , 现在也有科学家在利用鱼尾的结构来研究仿生引擎,不过研制出来的引擎普遍比较“弱鸡”,毕竟不是相同的路子嘛!动物们讲究的是用最少的力气干更多的活,而工业化的船只则强调简单粗暴,烧更多的油,飙更快的船 , 只要我动力足够强悍,就能飙起来!
所以鱼进化出鱼尾完全是因为更加简单实用 , 不需要过多的“子系统”来辅助 。

经验总结扩展阅读