蝙蝠在晚上為什麼能抓到蚊子 靠回聲定位 他有超聲波 蝙蝠類動物的食性相當廣泛,有些種類喜愛花蜜、果實,有的喜歡吃魚、青蛙、昆蟲,吸食動物血液,甚至吃其他蝙蝠。一般來說,大蝙蝠類一般以果實或花蜜為食,而大多數小蝙蝠類則以捕食昆蟲為主。 以昆蟲為食的蝙蝠在不同程度上都有回聲定位系統,因此有“活雷達”之稱。借助這一系統,它們能在完全黑暗的環境中飛行和捕捉食物,在大量干擾下運用回聲定位,發出超聲波信號而不影響正常的呼吸。它們頭部的口鼻部上長著被稱作“鼻狀葉”的結構,在周圍還有很復雜的特殊皮膚皺褶,這是一種奇特的超聲波裝置,具有發射超聲波的功能,能連續不斷地發出高頻率超聲波。如果碰到障礙物或飛舞的昆蟲時,這些超聲波就能反射回來,然後由它們超凡的大耳廓所接收,使反饋的訊息在它們微細的大腦中進行分析。這種超聲波探測靈敏度和分辯力極高,使它們根據回聲不僅能判別方向,為自身飛行路線定位,還能辨別不同的昆蟲或障礙物,進行有效的回避或追捕。蝙蝠就是靠著准確的回聲定位和無比柔軟的皮膜,在空中盤旋自如,甚至還能運用靈巧的曲線飛行,不斷變化發出超聲波的方向,以防止昆蟲干擾它的信息系統,乘機逃脫的企圖。 同其他動物一樣,許多蝙蝠也在自然界越來越少,趨於滅絕。用於消滅昆蟲的毒劑和木材保護藥劑等把它們在冬眠的時候藥死,許多錯誤的觀念也使人類大批地捕殺它們。一些種類棲居的空心樹木被伐掉了,廢墟被拆除或者被重修得嚴絲無縫,使其無法生存。蝙蝠在維護自然界的生態平衡中起著很重要的作用,各種食蟲類蝙蝠能消滅大量蚊子、夜蛾、金龜子、尼姑蟲等害蟲,一夜可捕食3000只以上,對人類有益。蝙蝠所聚集的糞便還是很好的肥料,對農業生產有用。經過加工的蝙蝠糞被稱為“夜明砂”,是中藥的一種。蝙蝠還是研究動物定向、定位及休眠的重要對象,對它們輻射技術的秘密還沒有完全搞清楚,人類僅僅只是知道了蝙蝠能夠做些什麼了,但仍然不知道它們是怎樣做的,所以拯救那些瀕臨滅絕的種類勢在必行。 借助仿生原理,人類根據蝙蝠的回聲定位系統制造出了雷達。 小知識: 1蝙蝠種類繁多,全世界約有900種。蝙蝠的種類數目在哺乳動物中居第二位,僅次於嚙齒類動物。 2豬鼻小蝙蝠翼距只有14厘米,身體如小狗般大的狐蝠翼距寬達2米。 3有些蝙蝠的飛行速度可達50千米每小時以上。 4蝙蝠能在1秒鐘內捕捉和分辨250組回音。(注:音波往返一次算一組。) 5從秋天開始,蝙蝠就在下腹部聚積了一層脂肪,至冬眠前體重變為夏天時的1.5倍以上。 6有的蝙蝠會釣魚,墨西哥兔唇蝠一個晚上能捕獲30多條小魚。 7一只20克重的食蟲性蝙蝠一年能吃掉1.8--3.6千克昆蟲。 8一窩由100只蝙蝠組成的蝙蝠群仿生學 仿生學(bionics)在具有生命之意的希臘語bion上,加上有工程技術涵義的ics而組成的詞。大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工制造的機械都優越得多,仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受(感覺功能)、信息傳遞(神經功能)、自動控制系統等,這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子,如將海豚的體形或皮膚結構(游泳時能使身體表面不產生紊流)應用到潛艇設計原理上。仿生學也被認為是與控制論有密切關系的一門學科,而控制論主要是將生命現象和機械原理加以比較,進行研究和解釋的一門學科。 蒼蠅,是細菌的傳播者,誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種“復眼”,由3000多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。“蠅眼透鏡”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。“蠅眼透鏡”是一種新型光學元件,它的用途很多。 自然界形形色色的生物,都有著怎樣的奇異本領?它們的種種本領,給了人類哪些啟發?模仿這些本領,人類又可以造出什麼樣的機器?這裡要介紹的一門新興科學——仿生學。 仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學,它是在本世紀中期才出現的一門新的邊緣科學。仿生學研究生物體的結構、功能和工作原理,並將這些原理移植於工程技術之中,發明性能優越的儀器、裝置和機器,創造新技術。從仿生學的誕生、發展,到現在短短幾十年的時間內,它的研究成果已經非常可觀。仿生學的問世開辟了獨特的技術發展道路,也就是向生物界索取藍圖的道路,它大大開闊了人們的眼界,顯示了極強的生命力。 .通常蝙蝠在10月前交配,精子於雌體內越冬,冬季受孕,孕期2個月。每次產仔2只,哺乳期20天。冬眠為期4個月,11月進入冬眠。.蝙蝠在水平地面上是無法起飛的,一定要有一點高低落差。 蝙蝠的導航能力絕不僅限於回聲定位,它體內具有磁性“指南針”導航功能,可依據地球磁場從數千英裡外准確返回棲息地。 而此前,眾所周知,蝙蝠是著名的“夜行俠”,雖然它的視力非常差,但其擁有超常的回聲定位方法,仍可在黑暗中導航覓食。 飛行數千英裡,也不會“誤入歧途” 美國新澤西州普林斯頓大學生物學家理查德·霍蘭德和同事們研究發現,當蝙蝠處於人造磁場環境中,會干擾蝙蝠原來正確的航向,使蝙蝠“誤入歧途”。該研究是科學家首次揭示蝙蝠具有磁性導航能力,有助於進一步增進科學家對蝙蝠導航飛行的認知。 擅長夜晚飛行的蝙蝠擁有獨特的回聲定位,通過發出高音頻聲音並能根據回聲判斷物體的方位及距離,這種能力可幫助蝙蝠准確判斷獵物所在位置,並有效地繞開樹、建築物等。依據這一理論,蝙蝠的回聲定位功能在近距離飛行中可以游刃有余,但對於遠距離飛行而言,視力非常差的蝙蝠似乎無計可施了。 目前,霍蘭德的這項研究推翻了這種錯誤觀點,他指出蝙蝠具有磁性感官能力,在飛行數千英裡之遠仍能准確判斷方向,蝙蝠的這種能力與某些鳥類有相同之處,除依據磁場,它們還都使用日落作為方向標識器。這將有助於調整動物體內的“指南針”,並有效地區分磁場北向和真實北向之間的差別。霍蘭德說,“通過這項研究進一步增強了我們對蝙蝠深入研究的興趣,原本我們認為蝙蝠只有最遠飛行幾英裡,但實際看來,它們與候鳥具有相同之處,可以飛行至數千英裡。” 魚兒在水中有自由來去的本領,人們就模仿魚類的形體造船,以木槳仿鳍。相傳早在大禹時期,我國古代勞動人民觀察魚在水中用尾巴的搖擺而游動、轉彎,他們就在船尾上架置木槳。通過反復的觀察、模仿和實踐,逐漸改成橹和舵,增加了船的動力,掌握了使船轉彎的手段。這樣,即使在波濤滾滾的江河中,人們也能讓船只航行自如。 蒼蠅的楫翅(又叫平衡棒)是“天然導航儀”,人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上,實現了自動駕駛。 蒼蠅的眼睛是一種“復眼”,由30o0多只小眼組成,人們模仿它制成了“蠅眼透鏡”。“蠅眼透鏡”是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的,用它作鏡頭可以制成“蠅眼照相機”,一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷制版和大量復制電子計算機的微小電路,大大提高了工效和質量。“蠅眼透鏡”是一種新型光學元件,它的用途很多。 鳥類的翅膀具有許多特殊功能和結構,使得它們不僅善於飛行,而且會表演許多“特技”,這些特技還是目前人類的技術難以達到的。小小的蜂鳥是鳥中的“直升機”,它既可以垂直起落,又可以退著飛。在吮吸花蜜時,它不像蜜蜂那樣停落在花上,而是懸停於空中。這是多麼巧妙的飛行啊。制造具有蜂鳥飛行特性的垂直起落飛機,已經成為許多飛機設計師夢寐以求的願望。 在企鵝的啟示下,人們設計了一種新型汽車“企鵝牌極地越野汽車”。這種汽車用寬闊的底部貼在雪面上,用輪勺推動前進,這樣不僅解決了極地運輸問題,而且也可以在泥濘地帶行駛。
蒼蠅的眼睛,發明了蠅眼攝象機。 蒼蠅的靈敏感知,發明了危險探測儀,用在危險工作場所 鷹的滑翔技巧,發明了滑翔機。 鳥類的留線造型,改變了飛機的外型,更符合空氣動力學。 鳥類的骨頭,改進了飛行器的骨架結構,更輕,強度更高。 蝙蝠和海豚的聲波探測,發明了超聲波雷達。 飛機靠雷達在夜間飛行是人們從蝙蝠身上受到的啟示 仙人掌、螞蟻,這些自然的事物隨處可見,因此它們並不稀奇,但你可別小看它們。 你是否看過一群小小的螞蟻,在牆壁爬動著?它們時時抬著像沙子一般小的食物,成群結隊的走動。那細小的身材,生命十分柔弱,只要被人一壓,它的一生,可能就這樣結束。螞蟻雖然渺小,但非常團結。一只螞蟻找到食物,由於食物的體積太大,自己無法搬運,它便立刻回巢,通知夥伴,大家一起團結起來,就能成功了。我們也是一樣,如果不能團結,像一盤散沙一樣,一點力量都沒有;如果能合作,在做人處世上就能屹立不搖。 仙人掌生活在沙漠地區,那裡酷熱無比,還有許多惡毒的猛獸,處境十分危險。但是仙人掌生活在那裡許久,卻不見它絕種,這是因為它為了適應險惡的環境,長出了尖銳的刺,使動物們無可奈何。這似乎告訴我們,必須克服困難,外在艱苦的環境,要靠自己堅強的毅力去解決。俗語說:「天下無難事,只怕有心人。」就是這個道理。 大自然中,給我們的啟示實在太多了,只要用心體會,都能讓我們對生命有更深一層的體認,像仙人掌、螞蟻,不都是很好的例子嗎?
蝴蝶 五彩的蝴蝶顏色粲然,如重月紋鳳蝶、褐脈金斑蝶等,尤其是螢光翼鳳蝶,其後翊在陽光下時而金黃,時而翠綠,有時還由紫變藍。科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防御帶來了極大的稗益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防御設施。蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。 人造衛星在太空中由於位置的不斷變化可引起溫度驟然變化,有時溫差可高達兩、三百度,嚴重影響許多儀器的正常工作。科學家們受蝴蝶身上的鱗片會隨陽光的照射方向自動變換角度而調節體溫的啟發,將人造衛星的控溫系統制成了葉片反兩面輻射、散熱能力相差很大的百葉窗樣式,在每扇窗的轉動位置安裝有對溫度敏感的金屬絲,隨溫度變化可調節窗的開合,從而保持了人造衛星內部溫度的恆定,解決了航天事業中的一大難題。
甲蟲 甲蟲自衛時,可噴射出具有惡臭的高溫液體“炮彈”,以迷惑、刺激和驚嚇敵害。科學家將其解剖後發現甲蟲體內有3個小室,分別儲有二元酚溶液、雙氧水和生物酶。二元酚和雙氧水流到第三小室與生物酶混合發生化學反應,瞬間就成為100℃的毒液,並迅速射出。這種原理目前已應用於軍事技術中。二戰期間,德國納粹為了戰爭的需要,據此機理制造出了一種功率極大且性能安全可靠的新型發動機,安裝在飛航式導彈上,使之飛行速度加快,安全穩定,命中率提高,英國倫敦在受其轟炸時損失慘重。美國軍事專家受甲蟲噴射原理的啟發研制出了先進的二元化武器。這種武器將兩種或多種能產生毒劑的化學物質分裝在兩個隔開的容器中,炮彈發射後隔膜破裂,兩種毒劑中間體在彈體飛行的8—10秒內混合並發生反應,在到達目標的瞬間生成致命的毒劑以殺傷敵人。它們易於生產、儲存、運輸,安全且不易失效。螢火蟲可將化學能直接轉變成光能,且轉化效率達100%,而普通電燈的發光效率只有6%。人們模仿螢火蟲的發光原理制成的冷光源可將發光效率提高十幾倍,大大節約了能量。另外,根據甲蟲的視動反應機制研制成功的空對地速度計已成功地應用於航空事業中。
蜻蜓 蜻蜓通過翅膀[1] [2] 下一页
|
|