齿状皮肤

鱼类在水中潜行，阻力是其生存能力的一个重要因素。同样的身体机能条件下，阻力越大，就表示其潜游的速度越小。大自然让鱼类进化出了一种比较合理的体型——流线型。科学家们通过实验，发现这种流线型的阻力最小，如下图，右下图阻力仅为5%。

流线型阻力最小

流体的阻力公式，低速下通常用下式表示。其中，ρ是密度，S是迎面面积，v是流速，C是形状系数。在其他条件不变的前提下，不同的形状阻力也会不一样。因此，鲨鱼进化出了最佳的身体外形，尽量地降低阻力。

流体阻力公式

实际上，不仅仅是鲨鱼，绝大部分鱼类都进化出了符合其生理机能的最佳身体外形，以降低水流的阻力。不过，鲨鱼的进化似乎更进一步。如前所述，鲨鱼皮肤并不是一个光滑的面，而是存在着大量的微小的齿状机构，这种齿状结构能够更加降低水流的阻力。

齿状皮肤的水流

如上图所示，水流流过每一个齿状皮肤，实际上就是流过每一个具有流线型的小结构。齿状的突起顺着水流的方向，具有导流的作用，能够尽量降低湍流的产生。这样，鲨鱼在游动的过程中，水流能够尽量地贴着鲨鱼皮肤，而不会过早脱离，形成湍流（从而会增加水流的阻力）。

在阻力方程里面，光滑表面与粗糙表面，就是阻力形状系数C的差异，高尔夫球就是一个典型实例。高尔夫球表面并不是光滑的，而是一个粗糙的表面。通过阻力系数对比发现，前期（雷诺数在3.3e3以下，相对低速）光滑表面的阻力系数要比粗糙表面大许多。随着速度的提高，雷诺数增加，此时粗糙表面的阻力系数大于光滑表面。