國家地理新鮮聞:睫毛的長短

NATIONAL GEOGRAPHIC NEWS
國家地理新鮮聞
c National Geographic News, distributed by National Geographic Society Syndicate

美國國家地理會社(National Geographic Society)已有百多年歷史,對人類知識和心智的影響及貢獻,是無遠弗屆的。這個會社也是目前世界上規模最大的非營利組織。

除了雜誌和電視頻道之外,這個會社也提供一項新聞服務(National Geographic News Service),由他們的專家提供最新的有關人、動物、環境等訊息,分別出現在該會社的新聞頻道及網站。講義與國家地理會社的這項合作,每月以固定專輯方式出現,由留美化工博士謝勳主編、翻譯。相信謝博士的理工背景和人文素養將使這個專輯多彩多姿。

睫毛的用處,超乎你我想像
當然啦,睫毛有助於眨眼。但這種纖細的毛有個非同小可的目的:保護眼睛,並維持眼睛的濕度。
最近一個非常嚴謹,有關睫毛的氣體力學報告,找到了保護眼睛的「最佳睫毛長度」,也發現幾種動物有類似情形。
一對好睫毛,可以減少一半的眼睛水分蒸發,睫毛也可以使那些挾帶細菌、掉落在眼睛表面的氣體狀粒子減半。美國喬治亞理工學院臺裔美籍的胡立德教授指出,那也許說明,為什麼沒有睫毛的人的眼睛較容易感染病毒。他繼續說:「一般人覺得睫毛很可愛,但它們最大的功能在保護我們免於許多疾病。」
眼睫毛並非熱門的科學研究題目。胡教授對這題目感到興趣,是在他第一個孩子出生之後。他覺得女兒的睫毛極美,開始思考人為什麼要有睫毛?還有什麼動物有睫毛?相關科學文獻短缺,沒有人做過實驗證明睫毛捕捉微塵的功用。
他派一個學生到紐約市的美國自然歷史博物館,去量動物標本的睫毛長度,結果顯示出一種令人好奇的一貫性。他們發現,從鳳梨大小的刺?到巨大的長頸鹿,二十二種哺乳動物的睫毛長度,大約是牠們眼睛寬度的三分之一。研究人員沒有去量人類的眼睛,但根據別人的研究,他們估計,人類的睫毛也遵循「三分之一規律」。
難道三分之一是個神祕的數字嗎?胡立德的研究團隊用一個小盤子裝水,當做「眼睛」,邊緣加上一圈塑膠網絲當睫毛。然後,他們利用一個桌上型電腦內用的小電風扇,把風吹向「眼睛」,並詳細測量蒸發的水分、有多少微粒子被吹到「眼睛」表面。結果證實,當睫毛長度大約是眼睛寬度的三分之一時,水分的蒸發量和微粒子的量都最少。
科學家建立的電腦模式顯示,即使短睫毛也能幫助轉移風向,避免衝擊眼睛。長睫毛能轉移更多空氣,但只到某個程度。當睫毛長度大約超過眼睛寬度的三分之一時,睫毛反而會引進更多的空氣朝向眼睛。美國德拉威大學數學教授布朗認為,胡立德的實驗結果支持他們對睫毛角色的說法。他也認為,像睫毛形狀的纖維可以用來保護大型儀器(如太陽能光電板),免受塵粒的干擾。研究動物生物力學的美國維吉尼亞理工大學索區亞教授則認為,胡立德的研究適用於小動物或行動緩慢的動物。至於大動物或者行動快速的動物,則有待更多的研究。
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