作者：恩銘張
編輯：Ent，李小葵
來源 |我是科學家iScientist
養貓的人大概都知道，給貓洗個澡那是難如登天。
結果兇殘的人類發明了自動洗貓機這種東西丨imgur.com
但是又沒人敢說貓不愛幹凈——說的人肯定沒見過貓自舔：
圖丨giphy
不光是貓，很多別的動物也不太喜歡像人這樣洗澡。比如狗甩水：
圖丨giphy
為什麼這些主子都不愛洗澡？佐治亞理工的胡立德（David Hu）教授——對，就是那位得到了菠蘿科學獎和搞笑諾獎，研究動物尿尿速度和蚊子為什麼不被雨砸死的家夥——在《實驗生物學期刊》（Journal of Experimental Biology）上發表過一篇論文，主題就是動物怎麼把自個弄幹凈的。
貓難洗，為毛啊？因為毛啊
要洗，先得知道洗啥。
胡立德教授和他的小夥伴們對27種哺乳動物和昆蟲的“表面尺寸”進行了測量，你以為這個表面尺寸是把動物皮扒下來量？naive！胡教授研究的可遠遠不止是那層皮的面積。
這裏說的動物們“真正的表面積”包括了動物們身上每一處可以藏汙納垢的角落；而這就涉及到一個關鍵因素：
毛。
那些臟了的動物。（A）蜜蜂身上的花粉；（B）蜜蜂胸部長了一只蟎蟲；（C）蚊子身上沾滿了水滴；（D）各種各樣的花粉；（E）蜜蜂身上的蟎蟲；（F）沾滿露珠的蚊子腿丨論文原圖
你可能想不到，一只蜜蜂和一只松鼠的毛量其實差不多，都是三百萬左右。但這遠遠落後於蝴蝶和蛾子。別看它們小巧玲瓏，乍一眼看上去也不是毛茸茸的，但是它們有將近一百億的毛量！
看到這裏有沒有下意識摸摸自己的頭頂？呵呵，人類，你們腦袋上也就只有十萬根毛你們造嗎？
毛當然很有用。最明顯的作用是保暖；腳底的毛可以減少打滑；極高密度的毛有助於蛾子的嗅覺，蟋蟀和蜜蜂能用毛感知氣流，昆蟲體表的毛可以起到防水作用——但更多的毛發意味著啥？意味著有更多的表面積可以吸附汙垢和粉塵。
道理很好懂嘛，你問問長發及腰的妹子拿臉盆洗頭發時候有多難，要不然為什麼是上大學時候遲到的主力軍。
那麼，按照這樣計算，一只蜜蜂的真·表面積是一片吐司面包的尺寸。一只貓的尺寸有一個乒乓球臺那麼大。海獺就比較厲害了，一只就是一個專業曲棍球場。
你好，我就 是萌死你的海獺丨niusnews.com
這麼多毛，臟了怎麼辦？
這些動物都面臨著一個巨大的挑戰——如何遠離汙垢？
雖說沒有桑拿房，它們也有很多種方式能讓自己幹幹凈凈的，雖然策略各不相同……胡教授把這些策略分成兩類：“不可再生法”——依賴生物自己的能量，和“可再生法”——依賴外界能量。
胡立德總結的8大方法分別是（A）刷；（B）分泌液體；（C）彈毛；（D）甩；（E）改變風向（睫毛）；（F）改變風向（復眼毛）；（G）蓮葉效應；（H）蟬刺針。然而這個畫風……丨論文原圖
甩水
比如我們人類的好朋友汪星人，沾了水以後就會甩來甩去甩來甩去甩來甩去……像一個滾筒洗衣機。
費不費力且不說，甩水的時候這麼醜真的好嗎（嫌棄臉）！
好吧，這只汪不甩水的時候可能也很醜丨jenprozeny.cz
然而不要小看它，哺乳動物甩水的時候能給身上的水施加10到70倍重力加速度——好吧，比滾筒洗衣機甩幹時的上百倍還是要弱一點兒的。
超越洗衣機的任務就要留給其他動物了。蜂鳥甩翅膀的時候加速度可以高達200g，但和蚊子比起來就太弱了——蚊子的振翅加速度高達2500g！這個級別足以把花粉、水滴、昆蟲和蟎蟲什麼的都甩走。
但是畢竟有極限：細菌太小，重量只有10^-12克，需要上萬倍重力加速度——太不實際了。蜱要更加可怕，因為口器咬得太牢，需要100000000倍重力加速度……所以野生動物身上叮幾個蜱也是沒辦法的事情，它們會用咬和撓的方式把夠得著的蜱弄掉，夠不著就沒轍了。
另外，現實中真的有相機CCD元件是使用高速震動的方式來除塵的。
刷刷刷
人類會用發刷，刷完頭發再洗刷子。昆蟲也會，而且它們的刷子還高級得多。比如蜜蜂用來刷花粉的和梳理眼睛、觸角和頭部的刷子就是這樣的（密恐慎入）：
掃描電子顯微鏡下的蜜蜂，全是毛：（A）眼睛，（B）翅膀，（C）觸角，（D）前肢，（E）後肢丨論文原圖
刷完了洗也不可少，蜜蜂的刷子沾滿花粉之後，就會再往上反芻一點點花蜜，然後揉搓雙手，把花粉都團在一起，用腿把它壓實，再裝回後腿的毛上。
舔
有這麼一個貓奴在油管上發了一段視頻，全長四分鐘左右，除了攝影機移動時發出的拖拽聲外幾乎沒有背景音。拍攝主題只有一個：貓大人自舔。
“魂淡！老子舔jio你也拍！”丨視頻截圖
別笑，舔是個完全正當的清潔方式——與之類似的還有用濕爪擦和腺體分泌液體。
舔靠的是唾液和舌頭的共同作用，貓舌頭上的凸起就是個好工具。舔不光能除灰，還有抗菌、溫度調節和社交作用——對於貓來說，可控的舔還是比一頭栽進澡盆裏要舒服多了。
社交中的貓。等等這後續劇情有點不對……丨vine.co
如果我們不小心踩到了狗屎，很自然的動作就是在地面上蹭腳。竹節蟲和甲蟲也會這麼做，但它們還更進一步：腳底在持續不斷分泌液體，幫助清潔。螞蟻更加高級，它們分泌的化合物還能破壞真菌孢子，但副作用是也會傷害植物花粉——這可能就是為什麼螞蟻始終沒有像蜜蜂那樣成為有效的傳粉昆蟲。
彈
毛能當梳子用，但這可不是唯一的用法——有彈性的毛還能儲藏並釋放能量，像彈簧板一樣把灰塵彈出去，一根250微米長的果蠅觸角， 能產生500倍重力加速度的彈力；而壁虎腳上的硬毛也能提供100倍重力加速度。
相比之下，馴鹿這樣的大動物就弱太多了，只有1-2倍——但掃掉夾在毛中間的大顆粒還是夠用的。
改變風向
比起上面那幾種靠自己能量、因而不可持續的辦法，下面這兩種可就高明多了。
人為何長睫毛？不許說好看！睫毛出現那會兒還沒有好看這個概念呢。
當然它能阻擋雨水，但擋水並不需要這麼長，何況已經有眉毛分擔這一任務了——現在認為，它更重要的工作是調節空氣的流向。通過阻擋空氣流經眼睛表面，它有效地阻擋了灰塵隨風而來——理想的睫毛長度能降低50%灰塵。
昆蟲不像哺乳動物，沒有睫毛，但是它們復眼的小眼之間也有許多短毛，同樣起到了改變風向躲避灰塵的作用。
表面紋路
如今“蓮葉效應”已經很有名了：雨滴落在蓮葉上的時候不會洇開，而是保留完整的水滴形狀滾下去，途中還把落下的塵埃之類的東西一起卷走。
為什麼？蓮葉的表面到處都是紋路，要覆蓋這些溝壑需要克服巨大的表面張力，還不如就老老實實當個水滴。
類似的現象在壁虎也有；人類據此制造的超疏水表面已經相當厲害了。
但這不是唯一的用法。蟬的翅膀有更厲害的東西：針頭。這些納米級別的小針非常細小，對於人來說摸不到，但對細菌來說大小就正合適——正好能像紮氣球一樣，把細菌 “boom”地爆開。
至於為什麼人會蛋疼得研究這個嘛……胡立德教授笑而不語：你們這些膚淺的人類，以為我真的只會戴著馬桶墊搞笑嗎？
搞笑諾獎頒獎儀式上的胡立德，戴著馬桶圈子——因為他的得獎研究是關於動物尿尿的丨pbs.org
弄懂像睫毛保護眼睛那種高效的清潔機制的話，在保護精密儀器免受汙垢和粉塵侵擾時，我們也許能夠找到更為節能的方法；但當然，更重要的還是向好奇心致敬啦。
參考文獻
http://jeb.biologists.org/content/218/20/3164
上述收藏品圖片主要來自：Harvard Museum of Natural HistoryCorning Museum of Glass