[发明专利]一种管栖生物的管内综合摩擦特性测试方法

说明书

本发明公开了一种管栖生物的管内综合摩擦特性测试方法,属于摩擦性能测试领域。所述测试方法包括：将管栖动物脱管处理，然后剪一块脱管后的管壁作为摩擦力实验基底，通过等渗透压氯化镁溶液麻醉法来麻醉脱管后的生物体并剪取其刚毛，再通过表面黏液刮取法刺激生物体分泌黏液，并收集所分泌的黏液，最后用剪取的刚毛在铺满黏液的管壁上滑动从而测得刚毛滑动过程中的摩擦力。这种方法提取的刚毛结构完整且不会存在变形，同时刮取的黏液没有混入海水，保证了黏液的纯度，而且测得刚毛滑动过程中的摩擦力和理论值之间的误差很小，对管栖生物出管运动过程中的运动机理研究具有重要的指导作用，还为水下吸附设备的设计提供了新思路。

技术领域

本发明涉及摩擦性能测试领域，特别涉及一种管栖生物的管内综合摩擦特性测试方法。

背景技术

水生管栖动物是一种滤食性生物，依靠位于头部的花冠状触手捕捉周围环境中的浮游颗粒完成进食。完整的水生管栖动物由生物本体和矿物质管两部分组成，坚硬的矿物质管为较为柔软的生物本体提供保护。当通过触手上的光感受器察觉到来自外界环境的危险时，水生管栖动物会快速回撤入管，这个过程在一瞬间内完成，并且为了避免动物本体和管壁的直接摩擦对动物本体的伤害，水生管栖动物的体表会分泌黏液为应激入管提供润滑，黏液随着水生管栖动物在管内的蠕动覆盖生物体全身；当外界危险解除时，水生管栖动物会从管内爬出，打开花冠状的触手进行滤食，在这种完全水下的液体环境中，其出管过程是在被黏液润滑的管壁上进行的。即使出管的外界环境较为恶劣，水生管栖动物依旧可以做到连续、稳定地出管而不至于打滑。

目前，通过实验发现水生管栖动物身体两侧的疣足刚毛对能否顺利出管起到关键性作用，而且刚毛在管壁上发生相对运动的行为是一种摩擦学行为，但是还没有实验测试的方法可以表示水生管栖动物出管过程中的摩擦学特性，而且在实际操作中，刚毛和黏液的提取过程中仍旧存在技术难点，如果我们强行拔去活体水生管栖动物的刚毛，会对生物体造成不可逆的损伤甚至导致生物的死亡。而且，由于刚毛的尺寸较小质地较软，强行拔去过程中由于生物体的抗争会使刚毛发生塑性变形，容易给摩擦学特性测试实验带来误差。其次在黏液提取过程中，由于黏液和海水混杂在一起，对生物体分泌的黏液纯度造成影响，这会给黏液的粘度测试结果产生巨大误差。因此，如果能不伤害生物体就可以将水生管栖动物出管过程中的摩擦学特性定量表示出来，有望为水生管栖动物的管内运动机理提供现实依据，并为水下吸附设备的设计提供理论基础。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明将管栖生物脱管处理并剪取一块管壁作为实验基底，再刺激脱管后的生物体使其分泌黏液，然后通过麻醉生物体来剪取其刚毛，最后用刚毛在铺满黏液的管壁上滑动从而测得摩擦力，以解决现有技术中还未有测试水生管栖动物出管过程中摩擦力的方法，同时可以防止刚毛变形以及避免测试结果产生巨大误差。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种管栖生物的管内综合摩擦特性测试方法，所述测试方法步骤如下：

步骤1：将管栖生物的矿物质管沿着管壁剪开，把管栖生物的生物体脱管后置入人工海水中，再从矿物质管剪取一块管壁作为摩擦学实验的实验基底；

步骤2：通过表面黏液刮取法刺激步骤1的生物体分泌黏液，并收集所得黏液；

步骤3：采用等渗透压氯化镁溶液麻醉法对步骤2中收集黏液后的生物体进行麻醉，然后剪取生物体的刚毛；

步骤4：，在步骤1剪取的管壁上铺满步骤2收集的黏液，然后让步骤3剪取的刚毛在管壁上滑动，最后测试出刚毛在管壁上滑动过程中所产生的摩擦力。

优选地，所述步骤2具体包括：从步骤1海水中取出生物体，擦去生物体表面水分后在生物体的腹部来回滑动刺激生物体分泌黏液，然后刮取生物体分泌的黏液并收集。这样擦干后再刮取黏液避免了分泌出的粘液掺杂海水，可以最大限度获得管栖生物的原生黏液，保证了黏液的纯度。