棘皮蜥，澳大利亚特有的蜥蜴，沙土色的皮肤上插满三角形的尖刺。在沙漠中，像一捆会行走的荆棘。
1840年，伦敦首次展出棘皮蜥，观众们被它的外貌吓了一跳，觉得这种从未见过的蜥蜴长得像魔鬼一样可怕，于是给它取了一个名字叫 “Moloch horridus”。“Moloch”是《失乐园》里邪恶火神的名字，从此，棘皮蜥的学名就叫澳洲荆棘魔蜥。
事实是，除了多刺的皮肤外，魔蜥一点儿都不像魔鬼。白白长了一身的尖刺，结果还是逃不脱被大型蜥蜴和毒蛇吃掉的命运。
澳洲魔蜥生活在西澳的沙漠里，连上尾巴，身长只有20厘米，体重70克，刚好适合放在你的手掌心。个头小身体轻的魔蜥，力气很小，胆子比力气还小。每天躲藏在沙堆下或是灌木丛中，只敢捉点儿小蚂蚁吃。
人兽无害的魔蜥，一身吓人的装备全为防御敌人而配置，包括皮肤颜色、棘皮刺，还有一个假脑袋。
跟其他蜥蜴一样，魔蜥也会变色。它的色彩分两种，天气暖和时用明亮的黄红色，天气寒冷时用深沉的绿棕色，跟周围环境的颜色保持一致。不注意观察的话，你很难发现落叶枯枝间的魔蜥。
穿上带刺的迷彩服伪装成背景还不够安全，魔蜥给自己加了一个新招：在脖子后面长出一个假脑袋。比真脑袋小不了多少的肉瘤是它的假头，当危险来临时，魔蜥把头低下，藏在前腿中间，用假脑袋迷惑敌人。敌人咬住假头，它能趁机丢弃假头逃跑。
除了伪装外貌外，魔蜥在行走时也要迷惑敌人，它发明了一种魔鬼步伐：前后摇摆，一步三停。尾巴翘起来，缓慢迟疑地迈出四肢，举手投足间在空中停滞一下。一停一顿，身体前后移动两次，再继续前进。魔蜥踏着特有的脚步，行走在澳洲红色的沙漠上。
蜥蜴是变温动物，天气是影响它活动的主要因素。依赖环境加温的魔蜥即怕冷又怕热，在西澳最冷的冬天（南半球的6、7月）和最热的夏天（1、2月），它会撤退到自己挖掘的地下洞穴里，很少出门活动，只有到了春秋季才外出活动寻找伴侣。
不爱运动的魔蜥，日常生活范围不超过方圆10米。生活区内，只需要家、饭馆、卫生间3个地方就足够了。灌木丛是它的家，周围有几条蚂蚁的通路，这是它的饭馆，小区角落里还有个固定的卫生间。太阳初升，魔蜥从灌木丛中走出来，先趴着晒会儿太阳，充能升温，等待寒冷的身体苏醒回温。等体温升高到33度，魔蜥前行到离家10米处的固定卫生间拉粑粑。清理干净个人卫生后原路回到灌木丛，再不慌不忙地来到蚂蚁通路处找蚂蚁吃。
魔蜥很挑食，除了蚂蚁以外，啥都不吃。品种繁多的蚂蚁里，它最爱小只的黄彩虹臭蚁（ Iridomyrmex flavipes），每分钟能吃24～45只，一顿饭要吃1000～2500只蚂蚁。魔蜥有一条又短又粘的舌头，正好用来粘蚂蚁。其他蜥蜴的舌头能卷水喝，而魔蜥的舌头，除了粘蚂蚁外，连水都不会喝。
不会用舌头卷水的魔蜥，发明了一种独特的喝水方法：用脚吸水，从皮肤逆向输水到嘴巴，正常吞咽水流。动图里你可以看到魔蜥站在泥水中，喉咙口上下移动，这正是它在吞咽皮肤输送过来的水分。站在水里的魔蜥就像扎根土壤的植物一样，从根部吸收水分，通过毛细作用输水到叶片。[头条-法兰西is培根-未经授权请勿转载其他平台]
花草树木的叶片上会凝结露水，玻璃金属的表面也会凝结水分，甲虫和蜥蜴的皮肤也跟叶片和玻璃一样，会冷凝空气中的水分，凝结成水滴。沙漠中白天黑夜的温差很大，变温的魔蜥在黑夜时体温下降，皮肤跟夜晚一样寒冷。到了白天太阳升起，气温比体温升高速度更快，温暖空气中的水分会凝结在冰冷的皮肤上。不过魔蜥的舌头舔不到皮肤上的露水，只能靠皮肤自动输水到嘴巴。它身上的鳞片在折叠之间有一道道细小的沟槽，褶皱沟槽连成了毛细血管一样的网络，水分通过毛细作用逆向运输。
运输水分的毛细现象，是由于水分子在皮肤层上的受力跟液体内部水分子的受力不同而引起的。简单地说，固体皮肤对水分子的引力大于液体内部水分子的引力，水分能沿着毛细网络逐渐往上攀爬。
魔蜥的鳞片皮肤分3层，外层是β角蛋白，内层是α角蛋白，中间隔了一层间隔层。粗糙厚实的角蛋白鳞片锁住了魔蜥体内的水分，最大程度地减少水分流失。有趣的是，正是这种防水鳞片组成的表皮，能像海绵一样吸水。魔蜥的皮肤，鳞片本身不吸水，但鳞片上会长出蜂窝状的微型结构，蜂窝状的凹槽里能容纳大量的水分。
上图是德国亚琛工业大学团队拍摄的魔蜥皮肤微观照片，可以看到密集的蜂窝结构。当水滴接触皮肤后，很快就被皮肤吸纳留存在蜂窝空隙中。
团队在魔蜥皮肤上滴了一滴水（5 µl），动图里可以清楚看到水滴立刻被吸纳了。与没有蜂窝结构的鳞片相比，魔蜥皮肤凝结水分的能力增强了100%。蜂窝结构能保持水膜的物理稳定性，让水分停留在体表不挥发。
皮肤细节见上图，图d是毛细管的宽度，范围为26.3µm 到327.8µm。
上图是毛细管输水示意图，水分顺着水平和竖直两个方向的毛细管蔓延，两个方向的毛细管宽度不一样，水平方向更窄一点儿，越细的毛细管输水速度越快。
宽度以微米计量的毛细管输水速度有多快？团队用微观摄像机记录下水滴在皮肤表面的扩散速度。魔蜥身体不同的部位，水分扩散的速度有区别，最快的传输部位在嘴部：2.18mm/s, 尾部输水速度最慢：1.80mm/s，身体侧面速度是：2.15mm/s。也就是说：当水分接近嘴巴时，会加快流速。
魔蜥不仅会吸收空气中的水分，还能吸收湿润沙子里的水分。它有时会在沙上刨个坑，挖出地下的湿沙，把湿沙铲到背上，靠背上的鳞片吸纳沙中的水分。团队在实验室里测量魔蜥吸水率，给它配备了最潮湿的沙子。四脚站在含水量为22%的沙子中，魔蜥最多能收集到占体重1.84%的水分。这点儿水分很少，连湿身都不够，只能填充皮肤表面59%面积的毛细管。如果把湿沙铲到背脊上就不同了，在重力的辅助下，湿沙里的水分能够填满皮肤上的毛细网络，然后把水输送到魔蜥的嘴里。
如果找不到湿沙，只是依靠空气中的水分，加上食物蚂蚁的水分，不够补充魔蜥身体需要的水量。缺水的时候，魔蜥要去寻找积水的水坑，只要能湿脚，就能饱饮甘露。
团队把12只魔蜥放在水深3毫米的泥潭里，1小时后称重。12只魔蜥中有的口渴，有的不渴。虽然水分通过脚吸收输送到嘴巴，但不口渴的魔蜥被喂了水也不喝。12只魔蜥中，有5只喉咙运动，吞咽水分，其余7只没有吞咽喝水。
放进泥潭后1小时后称重，没有喝水的魔蜥只把水吸纳储存在皮肤上，增重3.66%，把它们的皮肤吹干后，体重基本不变。喝水的魔蜥增重6.84%，把皮肤吹干后，增重3.79%。也就是说，口渴的魔蜥一次能喝占体重3.79%重量的水分。
无论有没有口渴，下雨后沙土上积起水坑，都是一件让魔蜥愉快的事情。踩踏在泥浆里，不渴的时候把水吸收到皮肤上随身携带，口渴的时候直接饮用。一身带刺的变色鳞皮，不仅是魔蜥的伪装服饰，还是它的大号水壶。
生活在干旱地域的生物，喝水是头号难题。体重只有3两的小魔蜥，仅仅简单地折叠一下鳞片，变化一下鳞片表皮结构，就把皮肤变成吸水网络，解决了喝水难题。
自然界一直走在我们的前面，连一条皮肤皱褶都做得精巧神奇。
参考资料：
1：“Moisture harvesting and water transport through specialized micro-structures on the integument of lizards”，Philipp Comanns，et al., Beilstein J Nanotechnol, 2011
2：“Cutaneous water collection by a moisture-harvesting lizard, the thorny devil (Moloch horridus)”，Philipp Comanns, Philip C. Withers, Falk J. Esser, Werner Baumgartner， Journal of Experimental Biology，2016
3：“Directional, passive liquid transport: the Texas horned lizard as a model for a biomimetic ‘liquid diode’”，Philipp Comanns，et al., Journal of The Royal Society Interface，2015
4：“Adsorption and movement of water by skin of the Australian thorny devil (Agamidae: Moloch horridus)”Philipp Comanns，et al., Royal Society Open Science，2017
附：今天更新自然界里的秘密系列文章，这是第27篇：用脚喝水的蜥蜴。在BBC纪录片《7个世界，1个星球》，第4集大洋洲中，出现过澳洲魔蜥的身姿。
