问题

狗喝水和猫咪喝水有什么区别?

回答
狗狗和猫咪喝水这事儿,看似简单,但仔细琢磨起来,还真有不少门道。它们虽然都是咱们家里的毛孩子,但骨子里还是有挺大区别的,这从喝水这件事上也能窥见一斑。

首先,从喝水的姿势和方式上来说,就很不一样。

狗狗呢,就像个大力士一样,它们喝水时,舌头会像个小勺子一样卷起来,然后快速地舀起水,再送进嘴里。你仔细看,会发现它们的舌头动作很快,水花四溅是常有的事,有时候喝得急了,甚至能看到它们把水往脸上甩。它们喝水的效率很高,一次能喝不少。而且,大多数狗狗喝水的时候,都是大大方方地把嘴伸进水碗里,不管水是深还是浅,都能照喝不误。

猫咪就显得斯文多了,也更讲究点。它们的舌头伸出来时,末端是往前弯曲成一个非常精细的“J”字形,就像一个微型水勺。它们会用这个尖尖的舌头轻轻地、非常迅速地触碰水面,然后舌头迅速收回,形成一股水柱,再仰头把水送进嘴里。这个过程非常优雅,而且溅起的水花特别少,几乎可以忽略不计。很多猫咪还会选择性地舔舐,只舔水面上的那层最干净的水,对浑浊一点的水可能不太感兴趣。有些猫咪甚至不喜欢把胡须碰到水碗的边缘,所以它们会选择更浅的水碗,或者用爪子试探性地拨弄一下水。

其次,在对水源的选择和偏好上,也有差异。

狗狗普遍来说,对水质的要求没那么高。只要是干净的饮用水,它们基本都能接受。很多狗狗甚至不介意去喝地上的积水、雨水或者浴缸里的水,只要能解渴就好。当然,如果主人提供的是干净的饮用水,它们自然也会喝。

猫咪就比较挑剔了。它们天生就对流动的、新鲜的水源有偏好。在野外,它们会更倾向于饮用流动的溪水或雨水,因为这通常意味着更少的水源污染和细菌。所以,很多猫咪不喜欢用放在固定位置久了的静止水碗。这也就解释了为什么很多猫咪会喜欢去喝水龙头滴下来的水,或者玩猫咪饮水喷泉。就算是用碗喝水,它们也更喜欢每天更换新鲜的水。如果水碗里有食物残渣,或者碗本身不干净,猫咪可能就会宁愿忍着口渴也不喝。

再者,喝水的方式也反映了它们的生存习性。

狗狗是群居动物,它们的祖先狼会成群饮水。这种快速、豪饮式的饮水方式,有助于在有限的时间内摄取足够的水分,也能在潜在危险来临时迅速离开。所以,它们喝水时那种“咕咚咕咚”的样子,某种程度上也是一种适应环境的本能。

猫咪的祖先是独居的猎手,它们更倾向于“小口慢饮”,并且警惕周围的环境。细致地舔舐饮水,可以帮助它们在不发出太大声音的情况下补充水分,同时也能保持对周围动静的察觉,不会因为过度投入饮水而暴露自己。它们这种小心翼翼的样子,也和它们捕猎时那种安静、隐蔽的风格很相似。

还有一个挺有趣的观察,就是对饮水量的感知和主动性。

狗狗通常对是否需要喝水更直接,当它们感到渴了,就会主动去找水喝,或者在你面前摇尾巴暗示。它们喝水的量也受运动量、天气等因素影响比较大。

猫咪则相对不那么主动。它们很多时候会从小罐头或者猎物中获取一部分水分,所以即使不主动去喝水碗里的水,也不一定就表示它们缺水。有些猫咪可能就是单纯地不喜欢喝水,或者喝水的方式和频率比较隐蔽,导致主人不容易察觉。这也是为什么很多猫咪容易有泌尿系统的问题,需要主人多引导它们多喝水。

所以你看,就连喝水这么一件小事,在狗狗和猫咪身上都能看出它们各自的性格和基因里带来的不同。一个是豪爽的“大口吃”,一个是精致的“小口尝”,各有各的可爱之处。下次给它们倒水,不妨仔细观察一下,你会发现更多有趣的细节。

网友意见

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一眼看过去,你会觉得猫和狗喝水没什么区别,都是用舌头舔。


狗和猫之所以选择舔水,而不是吸水,是因为猫狗等食肉动物的面部肌肉和人类比,少了太多,在断奶之后不能密封口腔来产生吸力,所以必须依靠舌头将水送入口中。


如果光是简单观察猫和狗喝水,并没什么太大的差别,都是把舌头伸出来,然后做出舔舐的动作。
但如果引入了流体力学的研究方式,你就会发现,猫和狗喝水的方式并不一样。


猫是如何喝水的?

1940年,美国洛杉矶的大使酒店举办了第12届奥斯卡金像奖颁奖典礼,那年,大卫·O·塞尔兹尼克制作的《乱世佳人》获得了包括最佳影片的13个奖项,无疑是当年的最大赢家。这和猫舔水有什么关系?我想说的并不是《乱世佳人》,而是那年的奥斯卡的最佳短片《眨眼之间( Quicker 'n a Wink )》。



这个短片介绍了一种摄影技术——频闪摄影,这是一种借助电子闪光灯的连续闪光,在画面上记录物体的连续运动过程。因为一瞬间的动作,在频闪的作用下,几十个影像会同时出现在画面上,所以可以展示出人肉眼无法看到运动过程。

在短片里面,展示了不同物体的慢动作,比如鸡蛋落在桨叶上被打碎的一瞬间,细针搓破气泡的刹那等等。其中,在4分30秒的时候,展示了一只黑白小猫的舔奶过程。通过频闪摄影,猫的高速舔奶瞬间以慢动作的方式展现了出来。


不过这个视频离解答猫是如何舔水的问题,还差得远呢!这毕竟只是一个短片,展示的只是一个抽象的过程,并没有数据化的表述过程,算不上科学,要知道这可是科普文章。

Pedro M. Reis是一位物理学教授,他对猫如何舔水这个问题很感兴趣,在看了上面介绍的频闪摄影短片后,2010年,他做了一个猫舔水的流体力学研究。他先找来了10只猫,并用高速摄影机捕捉它们舔水的每一个细节,进而转化为数据来分析。



下面几张图展示的是高速摄影机拍下的猫舔水过程:


你会发现,在单次舔水的过程中,猫的舌尖并不是伸进液体里把奶舀进嘴里。而是将舌尖卷曲类似于一个平面,然后靠短暂地接触液面,把水稳定“带”到3cm的高度,在水因为重力作用下坠之前,把嘴合上,把滞空的水柱含住。这么反反复复舔11次,便完成了喝水的过程。

下图是猫舔水的频率(舔的动作是从舌头的伸出开始,到关上嘴巴),你可以看到舔的频率是相当稳定的,大概是每隔0.25s舔一下。


舔水的最大速度约是78cm/s(下图)。


水是如何被舌头带上来的呢?

科学家认为,当舌头以一定的速度接触液体并离开的时候,水具有一定的粘性,动量的传递会让一部分水因惯性带离水面,就像汽车刹车的时候会把人甩出去一样。上升过程中因为有重力,水的上升速度不断减慢,只能到达一定高度。在整个作用力分析中,粘滞力和毛细管力可以忽略不计。

所以说猫在舔水的时候,不是用舌头把水舀进嘴里,而是通过惯性,把水带上来,再含住。而猫舔水的频率刚刚好在惯性和重力之间进行了完美的平衡,如果再快一点或者再慢一点都不能喝到最多的水。


为了验证自己的想法是对的,即猫舔水的频率是由重力和惯性决定的,科学家做了一个模型来复刻舔水瞬间,模型上圆盘的大小和猫舌头接触液面的面积大小一样。这个模型会垂直接触水的表面,通过改变接触面的大小和速度,来观察这两个因素对被带上来的水的体积的影响。


然后科学家发现,只有以猫舔水的速度和频率接触并离开水面的时候,上升的水柱体积才是最大的。所以说,猫舔水的方式是最科学的,虽然猫并不知道什么是科学。

然后科学家通过Youtube观察了其他猫科动物,比如老虎、狮子、美洲狮等,结果发现猫科动物的舔水都是有规律的,并且符合一个公式:
,f是频率,M是动物的质量,单位是千克。公式可以简单理解为,越重的猫咪,舔水的频率越低。


狗是如何喝水的?

狗舔水可没有猫咪那么优雅了。同样地,科学家也是通过高速摄影机对狗狗舔水进行观察。在高速摄影下,可以观察到狗舔水的基本机制和猫差不多,都是舌尖向后弯曲,然后快速地接触水面,把水给带上来。

狗舔水慢动作 图源:Reddit


为了更清晰地看到水是如何进入狗口中的,科学家甚至动用了X光机进行拍摄。既然用了X光机,狗喝的水肯定也不是普通的水了,而是混合了钡和奶的混合物。这下可以清晰地看到,狗也是利用惯性,用舌头把水给“引”上来的。


但狗舔水不同的地方是,狗舔水会把舌头更深地伸入到水里面,再把舌头缩回来的时候,这时就会溅出很多的水花。也因为狗舔水舌头进入水更深,因此给人一种狗是用舌头把水舀起来的错觉。


总结一下,虽然猫和狗的舔水机制一样,但狗舔水的时候,控制不好舌头进水的深度,会打出一个水花,这时候就有可能搞得自己和地板都湿漉漉的;而猫舔水的时候,则会是相对稳定的水柱,动作显得很干净。打个比方,如果说猫咪是跳水运动员,压得住水花,那么狗子就是一个普通人跳水。


看来,猫比狗优雅是真的科学,喝水压水花就可以看得出来。


参考文献:
1、Reis P M, Jung S, Aristoff J M, et al. How cats lap: water uptake by Felis catus[J]. Science, 2010, 330(6008): 1231-1234.
2、Crompton A W, Musinsky C. How dogs lap: ingestion and intraoral transport in Canis familiaris[J]. Biology letters, 2011, 7(6): 882-884.

出品:科普中国
制作:苏澄宇
监制:中国科学院计算机网络信息中心

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