動(dòng)物也會(huì)物理學(xué)

1、動(dòng)物也會(huì)物理學(xué)動(dòng)物也會(huì)物理學(xué)蜘蛛的液壓腿假設(shè)切開蜘蛛的腿，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)里面是沒(méi)有肌肉的，而只有一些液體，蜘蛛能使其中的液體壓力劇增或銳減，這也許會(huì)使你感到驚奇不已。原來(lái)蜘蛛腿是靠液壓傳動(dòng)的。假設(shè)有什么獵物自投羅網(wǎng)的話，蜘蛛會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)腿里的液體，使其壓強(qiáng)增大或減小，從而驅(qū)動(dòng)8條液壓腿快速地動(dòng)作起來(lái)，立即趕到現(xiàn)場(chǎng)，美美地飽餐一頓。如今，人們模擬蜘蛛腿制造了步行機(jī)，為癱瘓病人造出了新式的車椅；假設(shè)搞清楚了蜘蛛腿的這種調(diào)壓原理，可幫助人們尋找到一種調(diào)節(jié)人體血壓的方法，從而使高血壓病得到根本性的治療。跳蚤的彈力腿是什么力量可以使小小的跳蚤跳到幾十厘米的高度呢？科學(xué)家們經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，跳蚤的祖先是翅昆蟲，靠富

2、有彈性的膠狀蛋白質(zhì)使翅膀快速擺動(dòng)飛行。這種膠狀蛋白質(zhì)拉長(zhǎng)3倍后，經(jīng)數(shù)月后仍可瞬時(shí)復(fù)原，且能在千分之一秒內(nèi)將97%的能量釋放出來(lái)。跳蚤經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的演變，翅膀退化消失，彈性膠狀蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到大腿上。大腿肌肉主要用來(lái)繃緊彈性膠狀蛋白質(zhì)。當(dāng)彈性膠狀蛋白質(zhì)收縮時(shí)，便產(chǎn)生一股強(qiáng)大的爆發(fā)力，跳蚤就會(huì)像離弦的箭一樣被彈出去。英國(guó)某飛機(jī)制造公司從跳蚤垂直起跳的方式中得到啟發(fā)，研制出了垂直起落的鷂式飛機(jī)。不久的將來(lái)，人工合成的彈性膠狀蛋白質(zhì)將會(huì)為人類做出宏大奉獻(xiàn)。蒼蠅的平衡棒蒼蠅的一對(duì)前翅用于飛行，一對(duì)后翅那么退化為了平衡棒。蒼蠅的平衡棒可以調(diào)節(jié)前翅運(yùn)動(dòng)，保持蟲體緊張，且能為飛行時(shí)保持平本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集

3、整理衡和導(dǎo)航。蒼蠅飛行時(shí)，平衡棒以300赫茲上下的頻率振動(dòng)著。一旦蟲體傾斜和偏離航向，振動(dòng)平面就會(huì)發(fā)生變化，被基部感受器感覺(jué)，且傳入腦神經(jīng)節(jié)，從而迅速糾正航向?？茖W(xué)家們根據(jù)蒼蠅平衡棒的導(dǎo)航原理，研制成高精度的小型導(dǎo)航儀振動(dòng)陀螺儀。它比普通陀螺儀體積孝精度高，準(zhǔn)確性進(jìn)步了5倍，目前已廣泛地應(yīng)用于火箭、飛機(jī)等導(dǎo)航和自動(dòng)保持平衡中。螞蝗的吸盤螞蟥的身體前后各有一個(gè)吸盤，當(dāng)它吸血時(shí)吸盤一接觸人的皮膚，就會(huì)立即形成真空狀態(tài)，這樣螞蝗就可以緊緊地貼在人的皮膚上。當(dāng)你被螞蟥叮吸時(shí)，千萬(wàn)不要用力去拽它，要用手重重地拍一下被吸部位附近的皮膚，使皮膚收縮，從而使螞蟥的吸盤里進(jìn)入空氣，破壞吸盤內(nèi)的真空狀態(tài)，螞蟥吸不

4、住了，就立即會(huì)從皮膚上自動(dòng)掉下來(lái)。海豚的水下雷達(dá)海豚的喙尖細(xì)如劍，眼和耳朵已嚴(yán)重地退化，但它卻能發(fā)現(xiàn)幾十米外的小魚并迅速?zèng)_過(guò)去將其吞噬掉。這是何故呢？原來(lái)海豚有一套比較完善的聲吶系統(tǒng)，人們又形象地稱之為水下雷達(dá)。水下雷達(dá)可以發(fā)出不同頻率的聲波，這些聲波遇到物體后會(huì)立即被反射回來(lái)，海豚根據(jù)這種返回的聲波，可以立即判斷出目的的遠(yuǎn)近、大孝方向、特征、性質(zhì)海豚利用這種聲波，不但能尋找到食物，而且還能與同類之間進(jìn)展聯(lián)絡(luò)。蝙蝠的聲吶蝙蝠可以發(fā)出超聲波，蝙蝠發(fā)出的超聲波是由它的喉部產(chǎn)生的，再通過(guò)口發(fā)射出去。當(dāng)遇到蟲子或障礙物時(shí)，超聲波便被反射回來(lái)，蝙蝠的耳朵接收到信號(hào)后，就可以很快地?cái)喽ㄎ矬w的大孝方位、間隔

5、 。蝙蝠的這種探測(cè)目的的方式，叫做回聲定位。蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)抗干擾才能很強(qiáng)，在外界發(fā)出的干擾聲比它原來(lái)發(fā)出的超聲波強(qiáng)100倍時(shí)，它仍然可以有效地工作。深水烏賊的紅外線夜視儀即使在昏暗的深水中，深水烏賊也能洞察遠(yuǎn)處的微小動(dòng)靜，一旦發(fā)現(xiàn)適宜自己胃口的小魚小蝦，它就會(huì)敏捷地進(jìn)展捕食。假設(shè)發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn)襲來(lái)，深水烏賊那么會(huì)立即施放煙幕彈，沉著地逃走。在能見度極差的環(huán)境里，深水烏賊能有如此靈敏的反響，這其中有什么微妙呢？原來(lái)深水烏賊的尾部有一些暗斑，這種看似不起眼的暗斑是用來(lái)感受紅外線的熱眼，當(dāng)頭部的普通眼睛難以應(yīng)付黑暗時(shí)，熱眼能攝取外界物體發(fā)出的紅外線影像，經(jīng)過(guò)光化學(xué)轉(zhuǎn)換以后，就形成可視的像，腦中樞便因

6、此可以看見黑暗中的所有動(dòng)靜。北極熊的管毛取暖器素有冰上之王之稱的北極熊身上的毛是空心的小管子，它們是一根根細(xì)微的光電管，只有紫外線能沿著中間的空心通過(guò)。北極熊利用這些小管子吸收陽(yáng)光中的紫外線，使身體周圍的溫度升高，好似自動(dòng)增溫取暖器一樣。海蜇的耳在海洋上，空氣和波浪摩擦而產(chǎn)生的次聲波的出現(xiàn)，預(yù)示著風(fēng)暴將要降臨。大家都知道，人是聽不到次聲波的，而生活在海洋里的海蜇和某些魚類卻能聽到。所以在風(fēng)暴到來(lái)之前，它們就會(huì)躲到平安的地方。海蜇的耳朵里有一個(gè)細(xì)柄。細(xì)柄上有個(gè)小球，小球內(nèi)有小小的聽石，當(dāng)次聲波沖擊聽石，刺激小球壁上的神經(jīng)時(shí)，海蜇便會(huì)聽到次聲波?？茖W(xué)家們據(jù)此得到啟示，仿照海蜇耳制成了海蜇耳風(fēng)暴預(yù)測(cè)

7、儀，能提早15小時(shí)對(duì)海洋風(fēng)暴作出預(yù)報(bào)，這給海洋漁業(yè)和航海業(yè)帶來(lái)了福音。墨魚的噴水器墨魚前進(jìn)時(shí)尾部向前，頭和腕足疊成流線型，可以減小水的阻力。墨魚在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靠頭下的漏斗噴水器噴水，依靠水的反作用力前進(jìn)。墨魚憑借這種巧妙的裝置，在水中前進(jìn)一般時(shí)速可達(dá)70千米，最大時(shí)速那么高達(dá)150千米，可躍出水面710米高?？茖W(xué)家們從墨魚的噴水和運(yùn)動(dòng)方式中得到啟示：模擬制成了噴水船和艇，時(shí)速可高達(dá)150千米，大大地超過(guò)了靠螺旋槳推進(jìn)的船和艇。響尾蛇的熱探測(cè)器響尾蛇的頭部?jī)蓚?cè)，在鼻孔與眼睛之間各有一個(gè)凹陷，位置相對(duì)于臉頰，因此叫做頰窩。響尾蛇的頰窩是一種能感受紅外線的器官，有人稱之為熱探測(cè)器或熱定位器。響尾蛇的

8、頰窩內(nèi)部有一層薄膜，這層薄膜將頰窩分隔成內(nèi)、外兩室，內(nèi)室保持與環(huán)境一樣的溫度，外室那么朝著發(fā)射紅外線物體的方向。因此頰窩膜兩面的溫度是不同的，由此可用于感知。響尾蛇的頰窩非常靈敏，甚至能感知0.003的溫差。當(dāng)遇到其他動(dòng)物時(shí)，響尾蛇可以根據(jù)其他動(dòng)物所放出的熱量來(lái)判斷其大小和間隔 ，以便決定是捕獵還是逃避。即使是在黑夜里，響尾蛇也能自如、準(zhǔn)確地捕捉獵物。魚的鰾魚的身體里有一個(gè)白色的氣囊，人們稱之為鰾。魚通過(guò)肌肉的收縮或放松，使鰾變小或變大。當(dāng)魚要浮起來(lái)時(shí)，肌肉放松，鰾內(nèi)充滿氣體，魚的體積增大，魚受到的浮力就增大，浮力大于重力，魚就浮起來(lái)了。當(dāng)魚要下沉?xí)r，肌肉收縮。鰾內(nèi)氣體減少，魚的體積減小，魚受

9、到的浮力隨之減小，魚就會(huì)沉下去。大雁遷徙時(shí)人字形排列大雁在遷徙時(shí)，雁群前面領(lǐng)頭的大雁翅膀在空中劃過(guò)時(shí)，翅膀尖上會(huì)產(chǎn)生一股微弱上升的氣流，后面的大雁就可以利用這股上升的氣流來(lái)節(jié)省體力，于是后面的大雁就緊緊地眼在前面大雁的翅尖后面飛。這就是大雁群在飛行時(shí)為什么常常會(huì)呈人字形的原因。壁虎腳底的細(xì)毛壁虎能在光滑的墻壁上行走自如，甚至能站在天花板上，這說(shuō)明壁虎的腳底與接觸物體外表之間必定存在著很強(qiáng)的特殊黏著力。那么這種力量是從何而來(lái)的呢？美國(guó)科學(xué)家羅伯特福爾經(jīng)過(guò)多年的研究，終于揭開了這個(gè)機(jī)密。原來(lái)，這種特殊的黏著力是由壁虎腳底大量的細(xì)毛與物體外表分子之間產(chǎn)生的范德瓦耳斯力累積而成的。范德瓦耳斯力是中性分子彼此間隔 非常近時(shí)，產(chǎn)生的一種微弱電磁引力。福爾研究發(fā)現(xiàn)，壁虎的腳趾端擴(kuò)大成盤狀，上面長(zhǎng)著許多細(xì)微的由角質(zhì)蛋白構(gòu)成的剛毛每平方毫米的面積上達(dá)150萬(wàn)根之多