蜜蜂眼睛照相機鏡頭
鳥飛機
蝴蝶衛星
蝙蝠雷達
海鷗水上飛機
雞蛋薄殼結構
捕鯨船
樹葉-輪子
潛水艇的形狀——魚的梭形
袋鼠越野車
炮彈-坦克
蟻群驅動和行走的策略可能會給人類帶來啟發。
螞蟻軍更擅長旅行。
在現代城市,堵車已經成為我們每天走在路上不得不面對的大問題。壹旦堵車,不僅會耽誤各行各業人的時間,還會增加車外人的煩躁情緒。如何解決這個城市的“頑疾”?
英國學者研究螞蟻後表示,也許人類可以從小螞蟻身上得到壹些啟示。螞蟻雖小,但“開車走路”都比人類強。研究人員表示,百萬蟻軍通常是“耐得住寂寞”的,它們只是簡單地遵循壹條道路結構,以保證隊伍能盡快到達目的地,不會因為道路選擇而耽誤時間。和人類相比,要想從A地到達B地,螞蟻大軍探索出了壹套邏輯和成功率高得多的方法。
生物學家表示,螞蟻大軍日復壹日不停地移動和奔波,它們的出行策略可能會激勵那些在城市中來回穿梭的人們,減輕他們的出行壓力。蟻群形成了自己有效的“交通網絡”,它們幾乎毫無疑問地盲目遵循這條路線。每個蟻群的每個成員能夠準確地執行路線是非常重要的。
科學家說,即使它們的視力不如人類,但它們的大腦比人類小得多,蟻群遵循的行為規則也極其簡單。這個方法確實起到了作用。其實螞蟻的世界也是壹個小社會,和生活在城市叢林中的人類有很多相似之處。他們和人類壹樣,都面臨著垃圾處理、管理機構、運輸等問題。如果能意識到自然界的很多問題都已經“完美”解決了,那麽人類應該會做得更好。
科學家說區別在於人類是自私的。大家都想快點上班,不會管別人。如果我們的司機更有耐心,螞蟻世界中簡單的交通規則可能對人類有用。
在印度,人們經常用壹個特殊的小盒子來抓猴子。把好吃的堅果放在放好的盒子裏。盒子上有壹個小開口,剛好可以插進猴子的前爪,但只要猴子抓著堅果,爪子就拔不出來。就這樣,它要麽放下果子繼續自由,要麽抓起果子等著被收拾。大多數猴子抓著水果不放,所以它們很容易被獵人抓住。人經常會陷入這種情況,把好東西放在盒子裏的人就能控制住拿盒子裏東西的人。但是只要我們願意放棄這個利益,我們就不會被別人控制。
蜘蛛和科學家
早上妳看到屋檐上掛著壹張蜘蛛網,可能不會引起什麽興趣。但是妳知道嗎,這種不起眼的昆蟲已經引起了很多科學家的註意。
蜘蛛的腿上沒有肌肉,但非常靈活。原來它的腿上充滿了壹種液體。蜘蛛可以隨時調節這種液體的壓力來控制自己八條腿的運動,在網上自由進退。這種方法在物理學上叫做液壓傳動。許多水力機械就是受此啟發而發明的。
我們知道蜜蜂的六邊形蜂巢是最節省材料的建築設計,蜘蛛網的結構可以贏得數學家們的贊嘆!蜘蛛網看起來就像壹個“八卦”形狀的復雜幾何圖形,妳很難用尺子和圓規把它畫得這麽對稱漂亮。蜘蛛按照壹種高級的幾何曲線織網,這種曲線是“對數螺線”的無限曲線,需要復雜的公式計算。小蜘蛛可以輕而易舉地編織出如此復雜的圖案,裏面的秘密吸引了許多科學家。
蜘蛛最吸引人的是“旋轉者”。原來它的絲囊裏有膠水,腹部後面有壹個噴絲頭,上面有很多小孔。膠水穿過小孔,被附件拉扯變細變長,凝結成細絲。蜘蛛絲是許多細絲的組合。人們受到啟發,設計出人造纖維和人造纖維的噴絲頭,這在紡織工業中引起了壹場革命。
人們研究蜘蛛的主要目的是向它們要絲。人類養蠶獲取蠶絲,織成美麗的絲綢。但是養蠶很辛苦,需要大量的桑葉,對飼養溫度濕度要求嚴格,還要防止蠶生病。生產1kg蠶絲需要5500多個繭,所以綢緞貴。而蜘蛛就沒那麽嬌氣了,可以在任何地方生存。許多科學家希望直接向蜘蛛要絲。法國科學家布昂編織了世界上第壹副“蜘蛛絲手套”,這種手套又輕又透明,轟動壹時。但問題是,養蜘蛛並不容易。蜘蛛吃昆蟲,有時會自相殘殺。另外,蜘蛛不會結繭,到處吐絲也不好控制。經過計算,生產1kg蜘蛛絲需要1.5萬只蜘蛛。所以大規模生產蜘蛛絲真的很難,必須另辟蹊徑。
生物學家的最新研究帶來了希望,那就是基因工程。科學家將產生蜘蛛絲的基因移植到細菌中,使細菌具有分泌蜘蛛絲膠的能力,大量繁殖培養後即可使用。這種膠拉伸強度高,有彈性,不易斷,易染色,手感好,是壹種很有發展前景的“人造蜘蛛絲”。也有報道稱,將蜘蛛的成絲基因移植到山羊體內,使羊奶變成蜘蛛絲膠,這樣得到的膠更快、更多。
“人造蜘蛛絲”還有更新更重要的用途,比如織成高強度防彈衣,輕便透氣,比傳統的厚重防彈衣強很多。最新報道稱,科學家制造了“電鍍蜘蛛絲”,將極細的蜘蛛絲鍍上壹層金屬,成為強度極高的“納米絲”,直徑只有100nm。這種線的研究成功,將引起微電子器件制造業的壹場革命!
妳看,小蜘蛛知識真多!
冰蟲被稱為地球上唯壹的冰凍生物,具有科學家理想中的外星生命特征。科學家認為,冰蟲罕見的耐寒體質可以證明其他星球上可能存在類似冰蟲的耐寒生物。它們在冰中自由行走,在極地低溫中活躍生活,稍微升溫就變成黏糊糊的壹團。《西雅圖時報》2月21日報道,美國生物學家將與美國國家航空航天局和《國家地理》雜誌聯合投入巨資研究極地冰蟲,希望在探索外星生命的旅程中邁出壹大步。
極地冰蟲是極少數活躍在極地低溫的生物之壹。它們被生物學家稱為凍土中最大的無脊椎動物和最活躍的生物。極地冰蟲生活在終年積雪的冰川中。它們可以在阿拉斯加、不列顛哥倫比亞和俄勒岡極地附近的冰川中找到。它們很小,就像雪地上壹條細細的黑線。
他們可能是世界上最不怕冷的。在冰川地區刺骨的寒冷溫度下,其他動物幾乎被凍成冰棍,連細胞都凍得“咯咯直笑”。但是,這種低溫是極地冰蟲最舒適的生存環境。科學家發現,冰蟲的細胞膜和細胞酶在低溫下代謝正常,細胞膜保持固有的彈性。
冰蟲不僅抗凍,還很餓。科學家曾經把幾只冰蟲放在冰箱裏研究。兩年過去了,不吃不喝的冰蟲依然頑強地生活在冰櫃裏。
但是冰蟲也有壹個致命的缺點——怕熱。冰蟲耐高溫的能力極其脆弱。只要溫度高於四攝氏度,冰蟲的細胞膜就會融化,細胞中的酶就會變成壹堆像幹草壹樣的粘稠物質。
破冰之謎:有破冰的方法嗎?
在圍繞冰蟲的眾多謎團中,最不可思議的是冰蟲可以在固體冰中自由行走。沒有人知道他們是如何突破冰層的。
有科學家說,冰蟲可能會沿著冰層的裂縫鉆出冰層;也有人推測冰蟲有破冰技能。許多生物學家懷疑冰蟲可能含有除冰物質。每當它們走過冰時,體內的細胞就會釋放能量,融化周圍的冰,形成壹條通道,就像“熱刀子切黃油”。
壹位研究雪動物的專家說,在眾多的雪蚤、雪線蟲和雪蜘蛛中,冰蟲是最神奇的動物。北極熊厚厚的皮毛使它與外界的低溫隔絕,它可以自己儲存能量。南極鱈魚的血液裏有防凍劑,這使它在冰天雪地裏照常生活。然而,光著身子的微小冰蟲靠什麽保暖甚至穿冰呢?生物學家普采爾說,“當溫度下降時,冰蟲會立即產生能量。這就像給油箱加汽油壹樣。”
隱藏的奧秘:冬天滅絕?
冰蟲的生活方式也充滿了神秘。他們始終生活在終年積雪的冰川地區,行蹤隱秘。夏天,大型冰蟲會破冰而出,尋找食物。據尋找冰蟲的研究人員稱,壹不小心就可能踩死數萬只冰蟲。
冰蟲在日落時出來,日出時休息。夏天,在太陽升起之前,冰蟲會躲回冰面。當太陽下山時,冰蟲從洞穴中出來,尋找海藻、花粉和其他可消化的殘渣作為食物。所以它們的學名是“solifugus”,意思是避開太陽。
冬天,大部分冰蟲聚集地都被大雪封閉。沒有海藻或其他食物,它們就藏在地下。但到目前為止,沒有人知道冰蟲是如何在地下過冬的。冰蟲似乎在冬天消失了。科學家懷疑它們在雪下冬眠。然而,最近研究人員發現,如果妳挖得足夠深,妳可能會在冬天看到冰蟲。美國兩名生物學家在白雪覆蓋的雷尼克山反復挖掘冰蟲。他們目前發現的所有冰蟲都藏在3米以下的地下洞裏。
揭開謎底:有可能找到外星生命
冰蟲被稱為地球上唯壹的冰凍生物,具有科學家理想中的外星生命特征。科學家認為,冰蟲罕見的耐寒體質可以證明其他星球上可能存在類似冰蟲的耐寒生物。
2005年,美國國家航空航天局投資20萬美元支持冰蟲研究項目。美國國家航空航天局認為,冰蟲能夠在如此惡劣的環境中生存,這證明木星的冰球或其他星球也可能有類似的外星生物。
美國《國家地理》雜誌也註意到了冰蟲,並資助研究人員尋找它們。《國家地理》雜誌認為,冰蟲在器官移植中的價值遠比它所代表的外星生命更現實。冰蟲細胞可以在低溫下維持正常的新陳代謝。然而,移植的器官在冷藏過程中會消耗能量並迅速萎縮。如果能揭示出冰蟲新陳代謝的秘密,醫生就可以使用化學藥品和藥物將器官保存更長時間。
1887年,美國西雅圖著名攝影師柯蒂斯首次發現了冰蟲,並將其命名為“雪鰻”。但是很少有人關註。近年來,全球變暖使得極地動物瀕臨滅絕,冰蟲也慢慢進入研究者的視野。美國華盛頓州壹所大學的生物學研究生李誌希選擇了冰蟲作為他的畢業論文題目。李說:“冰蟲現在很熱,對它們的研究幾乎是空白,但它們太奇妙了。”
互連
文人眼中的“冰蟲”
文人的想象力真豐富。早在20世紀初,冰蟲就出現在作家的筆觸中,在壹些書籍和詩歌中也能看到。這只不到5厘米長,生活在厚厚冰雪下的小蟲,在詩人眼裏,早已是愛情的見證,生命的見證。
作家羅伯特·塞夫斯在作品中多次提到這種神奇的蟲子。尤其是某小說中的名句《98的痕跡》:“在那片淺藍色的土地上,雪天裏,我在大地的無限;極地平原的光影裏,北極熊在載歌載舞;啊,妳是我的心,我的生命,我的靈魂;當極地冰蟲回到它們的巢穴時,我會看到妳的。”
而李誌希不僅僅是在尋找和研究冰蟲本身,還旨在背誦塞夫斯的140首詩《藍色雪山:
當壹切都變得清晰,妳羞澀的靠近,觀望。小蟲子擠在壹起,鼻子是藍色的。為了延續生命,它們尋找所有的營養。他們互相啃著對方的尾巴,直到頑強地活下去。
被詩人如此喜愛,可能是因為他們還能在如此惡劣的環境下生存。然而,未來50年,由於全球變暖,它們賴以生存的冰雪將逐漸消失。到那時,冰蟲也將成為壹種滅絕的動物,人類或許只能在詩歌中感嘆它們的神奇。