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人类的高科技并非“原创”,自然界的物理大师如何利用高科技?

人类具有五种天生的感觉,分别是视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉,但科技的发展赋予了我们更多的感官能力。

雷达就像是我们的天眼,可以准确地检测到远在视野之外的物体,并且白天黑夜通用,不受能见度影响。

罗盘的发明让我们即便是在没有任何参照物的海上也不会迷失方向;红外探测器让我们的视觉更丰富…

不过,放眼自然界的话我们会发现,这些发明实际上并不能算是人类的“原创”,只能算是模仿。

因为在人类出现之前的数百万年里,进化已经让一些动物拥有了这些特殊能力,下面就说说它们的“黑科技”。

回声定位

回声定位即通过声音导航和测距,是齿鲸类(包括海豚、抹香鲸等)、蝙蝠以及一些所采用的定位方法。

这些动物可以发出频率很高的声音脉冲(声波),蝙蝠发出的声音频率高达14000赫兹到100000赫兹以上,这被称为超声波。

对于人类来说,这种声音太尖锐了以至于完全听不到,因为人耳的听力范围是20赫兹到20000赫兹。

高频的声波在遇到周围的物体后会被发射回来,由于不同物体的位置不同,因此它们收到声波的时间也不同。

时间的长短为它们提供了距离信息,声音响度的大小差异则反映了方向,这是定位的两大要素。

利用特殊的耳朵和大脑,这些动物就可以建立起周围环境的三维图像,蝙蝠的大耳朵就是一个完美的接收器。

红外感应

视觉一般来自眼睛,和绝大多数脊椎动物一样,响尾蛇和其他的蝮蛇在白天的时候也是用眼睛看东西。

但到了晚上,它们的眼睛并没有多大作用,取而代之的是红外线感测器官,这是它们“晚上的眼睛”。

蝮蛇的红外探测器位于头部两侧眼睛和鼻孔的中间,通常是坑状或窝状,这是为了更好地接受红外线。

恒温动物无时无刻不在散发出热辐射,热辐射的主要形式就是红外线,当红外线撞击到蝮蛇的热敏视网膜时,就会形成图像。

这与人类的热成像仪很像,只是蝮蛇的“热成像”只发生在较小的范围(攻击范围)内,太远了也不行。

得益于红外探测器,蝮蛇即使在完全无光的环境中,也能精确地打击猎物,这比一般的夜视能力更强。

电场感应

一些水中生物可以产生电场,根据用途的不同,它们的生电能力也有所不同,其中最有名的是电鱼。

电鱼并不是生物学上的分类,而是对电鳗、电鳐、电鲶三种可以发出强烈电流的鱼类的统(俗)称。

电鱼的发电能力来自于体内的发电细胞――电板(或电盘),这些细胞呈盘形,而且是透明的。

图为:电鳗

电鳐的电压达60-80伏特,电鲶的电压比它强,能达到350伏特,电鳗的电压最强,最高可达800伏特。

除了用于对付敌人和打击猎物外,电鱼的电也是它们相互之间传递信息的一种方式,同时也能检测路障。

对于其他放电能力较弱的鱼类来说,电流可以帮助它们检测周围的环境,以便于发现天敌或猎物。

比如,大多数鱼类身体侧面都有成千上百个细小的感受器,这称为体侧线,它不仅可以感受水压,还能检测水中的电流。

磁场感应

地核中熔融物质的高速转动和大气层中粒子的流动产生了围绕地球的磁场,地球就像是一个大磁体。

就像指南针可以比较准确地指明南北一样,一些能感知磁场的动物也可以自己给自己“导航”。

研究表明,包括蜜蜂、鲨鱼、海龟、鸽子、候鸟、金枪鱼、鲑鱼在内的许多动物都可以感知磁场。

但人们至今还未弄清楚它们具体是如何感知磁场的,科学家猜想它们的神经中的磁铁矿沉积物可能起着类似指南针的作用。

不过,也有研究指出人类其实也是具有这种感应磁场能力的,只是结论很勉强,并不具有普遍性。

最后

迫于进化压力,包括动植物在内生物体中的有机体往往会变得高度优化和高效,由此机体有了特殊能力。

尽管人类自身不具有一些生物“黑科技”,但善于学习就是我们最强的“特殊能力”,仿生学就是最好的说明。

仿生学是一门潜力很大的学科,从其他生物身上我们能发现许多可以有助于解决问题的线索。

同时,我们也能更好的了解自己。