舉個例子，大角羊（ Ovis canadensis） 的公羊有著一對比頭還大的犄角。
長那麽大的角不為別的，就為了在繁殖期為愛而戰，只有勝者才能贏得美羊。在撞擊的一瞬間會發出巨大的聲響，施加約3000N的力 [1] 。
為了讓自己祖傳基因更好流傳下去，還有保護自己的大腦，它們已透過性選擇前進演化出了厚實的頭骨和大大的犄角。
大角羊的額骨大約有3厘米厚 [2] ，頂骨區域也有1.5厘米厚，相比下人類頭骨最多也就1厘米多點。它們的犄角內有著特殊的骨質結構。
有這麽厚的頭盔，還會不會撞出問題來？
有科學家找來了4只被獵殺的大角羊公羊和3只麝牛（麝牛也很喜歡沖撞，不分公母，頭骨也很厚4cm），看看它們腦子有沒有問題。
先做了一個核磁共振，發現大角羊基本沒啥問題。但下圖中麝牛的小腦發生了形變和損傷。
然後做了MAP-tau 蛋白的 BLAST 分析，那得了阿智海默癥和慢性創傷性腦部病變人的大腦做對比。
tau蛋白和阿茲海默癥，額顳葉癡呆等慢性創傷性腦病變發病有關（有一種病變叫拳擊員癡呆(dementia pugilistica，DP)。如果大角羊tau蛋白比較多，說明它腦子有問題機率較大。結果發現那些大角羊的tau蛋白抗體染色的程度和人的比起來很輕，而麝牛卻和創傷性腦部病變的大腦很像。
圖中點點是tau染色蛋白，麝牛明顯比大角羊多很多。
下圖中a-c是晚期阿茲海默病的大腦前額染色組織、d-f慢性創傷性腦部病變的大腦、g-i是麝牛的、j-l是大角羊的
科學家得出的結論是， 相比於麝牛，大角羊不容易撞出腦部創傷來，不容易腦震蕩。其中原因大概跟犄角的結構有關系。
正因為如此，才有人從大角羊的犄角那得到靈感，做出防撞的仿生材料。對大角羊的犄角結構進行分析，模擬了大角羊的帆狀骨架構，裏面由數不清的泡沫狀的骨小梁組成。
犄角在沖擊過程中，裏面的小梁結構可以儲存三倍多的應變能，減少了對大腦的沖擊力。
應變能 （ strain energy ），或稱 變形能 ，是指物體在發生形變時貯存於其中的能量。科學家在犄角上裝了3個加速計來測試。
在沖撞的時候，受力最大的地方是下圖中的黑色區域。
大角羊犄角的網狀的骨小梁：
生產出的仿生材料可以有效抗擊沖撞 [3] 。其他可以仿生的抗撞擊材料還有啄木鳥的頭骨、螳螂蝦的彈射鉗子和海螺殼……扯遠了。
參考
- ^ Smith T (2008) Muskox: Alaska Department of Fish and Game Wildlife Notebook, ed. Alaska Department of Fish and Game. Alaska. 2
- ^https://www.nature.com/articles/s41598-020-76021-5
- ^https://www.nature.com/articles/s41598-020-76021-5
