为啥鲨鱼的尾巴是竖着摆，海豚的尾巴却是横着摆的？其实，这事儿得从老早以前说起。2015年，澳大利亚的海洋生物学家马克·米坎（Mark Meekan）带着他的团队搞了个有意思的研究。他们给各种海洋动物装上追踪器，把它们在深海里的活动都记录了下来。结果发现，不管是长着垂直尾巴的鲨鱼，还是长着水平尾巴的海豚，在深海里游泳时，都是一会儿游一会儿滑，大家的模式差不多。光看谁游得远，差距也不大。既然游泳效率差不多，为啥尾巴方向不一样？答案就在演化的老路上。演化通常不会把旧的东西全推倒重来，而是直接在现有的基础上修修补补。 时间倒回4亿年前，鲨鱼的祖先就一直在水里生活了。它们是“海洋原住民”，脊柱一直保持着最原始的活动方式——左右摇晃，靠这个推动身体往前跑。这种垂直尾巴就是左右摆动的自然结果，它能把水流切得干干净净，拿到最大的推力。远古时候，脊椎动物的祖先都住在海里。海水把重力托住了，不用靠着脊柱去撑身子，只需要用脊柱两边的肌肉使劲往前推就行。左右摇晃省力气、神经信号也简单，自然就成了大家在海里最原始的玩法。 海豚的祖先其实是在陆地上跑的偶蹄类哺乳动物，跟今天的河马、牛、羊挺亲的。为了跑得更快步子更大，它们的脊柱练出了向后弯的本事。跑的时候脊柱拱起来帮忙后腿使劲蹬地，然后身子下压往前弹的时候前腿能跨得更远。大概在5000万年前环境变了样，海豚的祖先又回到了海里。这时候有个大麻烦：它们背上弯的那种“上下动”的结构改不了了，很难再练出像鱼那样左右晃的脊柱。 既然脊柱改不了样，得找个能配合这种结构的尾巴。既能上下动又能在水里使劲推的水平尾巴就成了唯一的选择。这也解释了为啥鲸、海豚还有海牛这些全生活在水里的哺乳动物，尾巴都横着长。这两种尾巴谁更好？其实没啥绝对的好坏，就看合不合适。 对海豚来说，水平尾巴是保命的家伙什儿。它们是哺乳动物得用肺呼吸，必须隔一会儿就浮上来换气。这就逼着它们在深海抓鱼和浮到水面呼吸之间来回跑个不停。这时候水平尾巴一上下晃，能产生垂直往上的力帮它们快速上下移动。 更逗的是科学家发现一个事儿：当海豚游得比4.6米每秒还快时，在水里憋着劲儿跑还不如跳出水面滑过去省劲。因为空气阻力比水小多了。而水平尾巴给的这股往上推的劲儿正好让它们能在天上滑行。 回头再看靠鳃呼吸的鲨鱼就不需要浮到水面上换气了。所以它们的垂直尾巴不用操心怎么“上浮”。对它们来说抓鱼才是头等大事儿。 这时候垂直尾巴的绝招就出来了——左右晃的时候能产生一股侧向力。鲨鱼追猎物的时候能瞬间来个小半径急转弯跟玩一样。而水平尾巴的鲸豚在水平面上想急转弯就有点难办了。因为尾巴是平的，想转个急弯通常得先侧身翻个身把水平尾巴变成竖着的才行。 那些竖着尾巴的鱼偶尔也能用力跳一下躲天敌那是为了逃命才搞的高耗能玩法并不适合天天用。 正因为各有各的绝活科学家在做仿生机器人的时候就有了不同的灵感。 北京大学的专家学着鲨鱼竖着尾巴的样子做了个叫RoboShark的机器人。 用三根关节组成的仿生尾巴左右一摇晃就能产生推力推进效率高达80%。 特别适合去水里勘探或者监测水质这些需要长时间干活的任务。 中国科学院自动化研究所的专家则是看着海豚在天上滑行的本事造出了机器海豚。 能像真海豚一样完成“入水—在天上滑—再下水”的一套动作。 这个研究成果给以后做那种既能在水里又能在天上干活的跨介质机器人提供了很重要的设计思路。